机器人视觉零点标定操作的具体操作流程

机器人的零点标定是需要将机器人的机械信息和位置信息同步，来定义机器人的物理位置，从而使机器人能够准确地按照原定位置移动。通常在机器人出厂前已经进行了零点标定。但是，机器人还是很有可能丢失零点数据，需要重新经行零点标定。

在如下情况，机器人必须进行零点标定：
1：机器人执行一个初始化启动；
2：SRAM的备份电池的电压下降导致mastering数据丢失；
3：SPC（轴编码器）备份电池电压下降导致脉冲计数丢失；
4：在关机的情况下卸下电池盒子；
5：编码器电源线断开；
6：更换编码器。

在零点丢失的情况下，如果对机器人轨迹精度要求不高的应用前提下，可以以点动的方式，示教机器人各轴到0度位置（每一个运动轴的连接处有两个标签，只要刻线重合就是此轴的0度）如下图示1。

图1 机器人机械零点刻度

但是对于激光切割，弧焊等对机器人轨迹要求非常高的应用时，当机器人零点丢失后，就必须对机器人进行高精度零点标定功能。首先点动示教机器人至各轴0度位置，然后在通过视觉的零点标定功能来进一步提供机器人零点精度。

视觉零点标定（Vision Mastering）功能，将相机安装在机器人的工具尖端（无需精度），在多个机器人姿势下，自动测量已被固定的同一测量目标，调整J2~J5轴的零点标定参数和J2~J6轴的弹性系数。

要执行视觉零点标定功能，需要有以下硬件：支持视觉用的机器人控制柜，附带镜头的相机（可参考如下图示2），连接到控制柜的相机电缆，测量目标（可参考如下图示3）（视觉用点阵板），同样需要有以下软件：iRVision 2D Pkg（R685），iRCalibration VMaster（J992）。

图2相机和镜头

图3视觉用点阵板

本文介绍的不考虑重力补偿有效时的视觉零点标定的步骤。Vision Mastering的方框流程图如下：

详细具体的安装要求如下：
相机安装位置和点阵板之间的位置要求如图4所示，相机的光轴尽量保持与点阵板平面垂直，相机的位置和目标（点阵板）的位置要在400mm以上，相机与J6轴法兰的中心距离在100mm以上，为了确保在做Vision Mastering的过程中机器人的手腕和相机之间不产生干涉，尽量使得机器人处在如图示的参考位置，如图5所示。相机视野如该图所示，十字的中心与标定板的中心重合。

图4 机器人测量姿势
 

图5 相机和机器人是否易干涉姿势

具体的操作流程如下：
1）MENU ￫ 实用工具 ￫  iRCalibration ￫ 1 视觉零点标定 ￫ 详细出现如下界面。

2）设定机器人需要的零点标定组；输入在视觉测量中要使用的工具坐标系编号。
3）在视觉零点标定画面上将光标指向“创建程序”，按下执行，显示如下画面：

选择相机的类型，输入焦距，点阵板间距，调节曝光时间，然后按LIVE出现如下界面。相机镜头所在的位置使得视野中的图片下图所示，记录参考位置。

然后让光标停在第6项，按住SHIFT+执行，然后SHIFT不要释放，等待机器人测量相机的位置完成，会出现如下图所示界面。

设置7-9项的相机摇动角度范围，W、P的范围是20-45度，R的角度范围是30-45度，角度不超过45度。光标停留在第10项点击执行，就会生成程序，如下图所示。

如果生成的测量程序的评估指标大于4.2，加大7-9对应的角度，如果还是不行，则可以将相机距离标定板的距离增加，再测量相机的位置，然后再次生成测量程序。

4）测量程序执行

按下Prev，回到如下界面。

将光标停在第四项，按下ENTER，进入显示测量程序的编辑画面。运行程序，运行过程中倍率要低于30%，初次运行该程序的时候必须要将倍率设置较低，以防止机器人上安装的工具或者相机和机器人本体相撞，若在程序运行中途停止，可以继续执行；若是中途出现了机器人在某个点位无法运动到，在保证点阵板在机器人的视野中，重新示教机器人程序中该点的点位，然后继续执行。

5）零点数据更新
将光标停在第五项更新零点标定数据，按下ENTER进入如下界面，执行更新后机器人的零点数据就更新。

补偿角度一般情况下应该小于1度，若是补偿角度大于1度,则要将测量程序再次执行｡在没有重力补偿的时候，程序的评估指标应该要小于4.2。可以重复多次执行视觉零点标定，提高零点数据的精度。

执行零点标定会自动生成零点标定结果的日志文件，在机器人目录Robot_1MC下，VCMT_LOG.TXT，该文件可用记事本打开，打开后内容如下截图。
 

编辑：黄飞