Métodos de calibración

La calibración del robot permite convertir las coordenadas de la imagen en coordenadas mundiales.
Como resultado, todas las salidas de coordenadas (posiciones y resultados de medición) se calculan y se emiten en la unidad seleccionada.
Existen varios métodos de calibración para aplicaciones en el campo de la robótica.
Entre ellos se incluyen:

Las calibraciones del robot convierten primero los píxeles en unidades métricas o imperiales y corrigen las distorsiones y los ángulos de visión inclinados. Además, el sistema de coordenadas de la cámara se proyecta
en el del robot para que éste pueda moverse directamente en su sistema de coordenadas con los datos de posición suministrados por el sensor y, por ejemplo, agarrar una pieza.

Objetivos de la calibración: ¿por qué es importante?

[SSP-069] Robótica - Página de pilares - Imagen de precisión

Determinación del sistema de referencia

De este modo, la calibración del sensor de visión permite una detección precisa y fiable de las piezas y objetos en la zona de trabajo del robot.

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Conversión de unidades de medida de píxeles

La calibración permite convertir los píxeles en una unidad de medida, necesaria para determinar la posición exacta de los objetos en el campo de visión del sensor de visión.

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Corrección de distorsiones

La calibración del robot también permite corregir las distorsiones causadas por la óptica del sensor de visión.

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Corrección de la inclinación

La calibración también permite corregir la inclinación entre el sensor de visión y el plano de medición para garantizar mediciones precisas.

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Salida de coordenadas mundiales

La calibración permite la salida de coordenadas mundiales en el sistema de coordenadas del robot para permitir el posicionamiento preciso de piezas y objetos en el área de trabajo del robot.

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Definición de referencias:
sistema de referencia

La calibración del robot también permite corregir las distorsiones causadas por la óptica del sensor de visión.

La calibración del sensor de visión permite así una detección precisa y fiable de las piezas y objetos
en el área de trabajo del robot.

Calibrado de robots con placa de calibrado

 

Placa de calibración - cámara montada en brazo o estacionaria

Con este método de calibración, las posiciones absolutas en el sistema de coordenadas del robot se determinan mediante una "placa de calibración". El usuario puede determinar la posición de la placa en el espacio mediante marcas de referencia aplicadas con ayuda de una punta de medición. Para ello, se toman una o varias imágenes de la placa de calibración y se enseñan cuatro marcas de referencia. A continuación, los valores de coordenadas así determinados se introducen en el software de configuración VISOR®. Este proceso de aprendizaje transforma las coordenadas de la imagen del sensor robótico en las coordenadas mundiales del robot.

Tras la calibración, el robot puede procesar inmediatamente las coordenadas del sensor, de modo que el esfuerzo de programación por parte del robot se reduce considerablemente. Si la geometría de las piezas a detectar cambia posteriormente, la calibración puede ajustarse sin problemas. De este modo, pueden tenerse en cuenta diversas correcciones automatizadas de las pinzas, así como un desfase de altura entre los planos de medición y calibración (desfase Z ). Este método es adecuado, por ejemplo, para recoger piezas de un alimentador por vibración o de una cinta transportadora con un VISOR® Robotic montado de forma estacionaria.

 

Lista de pares de puntos

El método de calibración "lista de pares de puntos" es una calibración sobre el objeto de trabajo y, por tanto, no requiere una placa de calibración. Se colocan componentes reales en el campo de visión del VISOR® y se determinan las coordenadas del componente en la imagen (px) y se vinculan a una posición correspondiente en el sistema de coordenadas del robot ("mundo"). La calibración puede calcularse utilizando varios de estos pares de puntos.

Tras la calibración del sensor, la posición de la pieza que debe sujetar el robot está directamente disponible en el sistema de coordenadas absolutas del robot. El método de calibración proporciona la conversión de píxel a unidad de medida, la corrección de la distorsión, la corrección de la inclinación entre VISOR® y el plano de medida, así como la salida de las coordenadas mundiales en el sistema de coordenadas del robot.

Calibración con lista de pares de puntos

 

Calibración mano-ojo - cámara montada en el brazo

 

La "calibración mano-ojo" es un método eficaz para calibrar los sensores montados en el brazo del robot, como en el agarre o atornillado automático de objetos.


Una gran ventaja de este método es que, en aplicaciones con una cámara montada en el brazo del robot, esta flexibilidad puede utilizarse para mover el espacio de trabajo en el espacio de trabajo del robot. El resultado es un alto grado de flexibilidad. Para aprovechar al máximo esta ventaja, se dispone de funciones especiales como "Trigger Robotic" que informan al VISOR® del cambio de posición. A continuación, todos los cálculos se realizan teniendo en cuenta esta nueva posición. Debe tenerse en cuenta que la calibración en sí no es más precisa, sino que la posición exacta es un requisito previo para que la calibración se realice correctamente.
 
Otra gran ventaja es que el calibrado ojo-mano puede automatizarse al 100%. Esto abre la posibilidad de realizar comprobaciones periódicas (validaciones), así como una solución eficaz para volver a poner en funcionamiento el sistema en el menor tiempo posible en caso de caída del robot, sin tener que recurrir a expertos especializados.

A diferencia de los métodos de calibración clásicos, el campo de visión del sensor durante la calibración y el área de trabajo del robot no tienen por qué ser idénticos en la calibración ojo-mano. Esto significa que el usuario puede calibrar el sensor en un lugar y luego utilizarlo en otro del área de trabajo del robot. Mediante un disparador, el usuario puede enviar la posición actual del robot al VISOR® Robotic para realizar una calibración precisa. Esto resulta especialmente útil si las condiciones espaciales no permiten la colocación de una placa de calibración. La calibración manual es, por tanto, un método flexible y fiable para mejorar la precisión de los sensores del brazo robótico.  Una aplicación típica es el vaciado de portacargas.

La calibración mano-ojo ya no requiere acercarse manualmente a los puntos reales o a los componentes de agarre. Para mapear el sistema de coordenadas completo con referencia al punto central de la herramienta (TCP) del robot, basta con tomar al menos diez imágenes de la placa de calibración fijada al brazo del robot en diferentes posiciones. En caso necesario, es posible realizar un "desplazamiento de resultados" adicional para desplazar matemáticamente los puntos de resultado del sensor de visión a los puntos de trabajo deseados del robot. De este modo, se puede enseñar al sensor el contorno de una taza, por ejemplo, mientras el punto de agarre del robot se encuentra en el asa.

 

Calibración de la base del ojo - cámara fija

La "calibración base-ojo" de SensoPart es un método de calibración especialmente adecuado para aplicaciones en las que el sensor de visión está montado en una posición estacionaria, por ejemplo, al posicionar con precisión componentes en la pinza. A diferencia de los métodos de calibración clásicos, ya no es necesario acercarse manualmente a los puntos reales ni agarrar los componentes. Para cartografiar el sistema de coordenadas completo, basta con tomar al menos diez imágenes de la placa de calibración en diferentes posiciones. En caso necesario, es posible realizar un "desplazamiento de resultados" adicional para desplazar matemáticamente los puntos de resultado del sensor de visión a los puntos de trabajo deseados del robot. Después de "meter la mano en la caja", 
cada componente se mantiene brevemente delante del sensor y así se registra su posición exacta. En el paso de trabajo posterior, por ejemplo cuando la pieza se coloca hacia abajo, la posición de la pinza se corrige entonces en consecuencia. Por ejemplo, se puede enseñar al sensor el contorno de una taza mientras el punto de agarre del robot está en el asa. Una aplicación típica es la recogida desde el portacargas y la compensación del desplazamiento del punto de agarre automatizado.

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