6. 低成本

為了增強(qiáng)市場競爭能力，生產(chǎn)廠家均在努力加強(qiáng)質(zhì)量管理，降低生產(chǎn)成本，因此測量儀器的低成本就成為了需要。

機(jī)器人視覺測量與控制涉及光學(xué)、電子學(xué)、控制科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等眾多學(xué)科，是一門重要的綜合性前沿學(xué)科。在工業(yè)機(jī)器人、移動機(jī)器人領(lǐng)域。軍事領(lǐng)域、航天與空間探索領(lǐng)域等具有廣闊的應(yīng)用前景。研究實(shí)時(shí)視覺測量與控制，對于提高機(jī)器人的自主作業(yè)能力、拓展機(jī)器人的應(yīng)用范圍具有十分重要的意義。本書從控制的角度出發(fā)，以工程實(shí)現(xiàn)為目標(biāo)，以機(jī)器人的視覺控制為背景，系統(tǒng)地介紹了視覺系統(tǒng)的構(gòu)成和標(biāo)定、視覺測量的原理與方法、視覺控制的原理與實(shí)現(xiàn)，并給出了機(jī)器人視覺測量與控制的應(yīng)用示例。全書以串聯(lián)關(guān)節(jié)機(jī)器人為主，同時(shí)兼顧了移動機(jī)器人的控制問題。


下面我們來詳細(xì)的解析一下視覺引導(dǎo)機(jī)器人的工作原理。首先，使用 CCD 攝像機(jī)（包括鏡頭等圖像采集設(shè)備）將視頻信號輸入計(jì)算機(jī)，并通過軟件對其快速處理。處理的過程是這樣的：選取被跟蹤物體的局部圖像，該步驟相當(dāng)于離線學(xué)習(xí)的過程，在圖像中建立坐標(biāo)系以及訓(xùn)練系統(tǒng)尋找跟蹤物。學(xué)習(xí)結(jié)束后，相機(jī)不停地采集圖像，提取跟蹤特征，進(jìn)行數(shù)據(jù)識別和計(jì)算，通過逆運(yùn)動學(xué)求解得到機(jī)器人各關(guān)節(jié)位置給定值，后控制的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，調(diào)整機(jī)器人的位姿。


通過Excel等方式打印缺陷輸出結(jié)果（生產(chǎn)批號、缺陷位置、坐標(biāo)、面積、類別、產(chǎn)生時(shí)間等信息）從上述的工作流程可以看出，機(jī)器視覺解決方案是一種比較復(fù)雜的系統(tǒng)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)系統(tǒng)監(jiān)控對象都是運(yùn)動物體，系統(tǒng)與運(yùn)動物體的匹配和協(xié)調(diào)動作尤為重要，所以給系統(tǒng)各部分的動作時(shí)間和處理速度帶來了嚴(yán)格的要求。在某些應(yīng)用領(lǐng)域，例如機(jī)器人、飛行物體導(dǎo)制等，對整個(gè)系統(tǒng)或者系統(tǒng)的一部分的重量、體積和功耗都會有嚴(yán)格的要求。


照明部件正確的照明對幫助創(chuàng)建有效檢測所需的對比度很關(guān)鍵。當(dāng)對一件產(chǎn)品的正確系統(tǒng)設(shè)置進(jìn)行評估時(shí)，設(shè)計(jì)師會花費(fèi)相當(dāng)多的時(shí)間用來確定檢測所需的照明。照明解決方案的類型、幾何形狀、顏色和強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)提供盡可能強(qiáng)的對比。軟件工具視覺檢測系統(tǒng)使用軟件處理圖像。軟件采用算法工具幫助分析圖像。視覺檢測解決方案使用此類工具組合來完成所需要的檢測。常用的包括，搜索工具，邊界工具，特征分析工具，過程工具，視覺打印工具等。