Métodos de calibração 

A calibração do robô serve para permitir a conversão das coordenadas da imagem em coordenadas do mundo real. 
Como resultado, todas as saídas de coordenadas (posições e resultados de medição) são calculadas e emitidas na unidade selecionada. 
Há vários métodos de calibração para aplicações no campo da robótica. 
Esses métodos incluem:

As calibrações do robô primeiro convertem os pixels em unidades métricas ou imperiais e corrigem as distorções e os ângulos de visão inclinados. Além disso, o sistema de coordenadas da câmera é projetado no sistema de coordenadas do robô, de modo que o robô possa se mover diretamente em seu sistema de coordenadas com os dados de posição fornecidos pelo sensor e, por exemplo, pegar uma peça.

Objetivos da calibração - por que a calibração é importante?

[SSP-069] Robótica - Página de pilar - Imagem de precisão

Determinação do sistema de referência

A calibração do sensor de visão permite a detecção precisa e confiável de peças e objetos na área de trabalho do robô.

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Conversão da unidade de medição de pixels

A calibração permite a conversão de pixels em uma unidade de medida, que é necessária para determinar a posição exata dos objetos no campo de visão do sensor de visão.

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Correção de distorção

A calibração do robô também permite a correção de distorções causadas pela ótica do sensor de visão.

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Correção de inclinação

A calibração também permite a correção da inclinação entre o sensor de visão e o plano de medição para garantir medições precisas.

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Saída de coordenadas do mundo real

A calibração permite a saída de coordenadas do mundo real no sistema de coordenadas do robô para permitir o posicionamento preciso de peças e objetos na área de trabalho do robô.

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Definição de referências:
sistema de referência

A calibração do robô também permite a correção de distorções causadas pela ótica do sensor de visão.

A calibração do sensor de visão permite a detecção precisa e confiável de peças de trabalho e objetos na área de trabalho do robô.

Calibração do robô com placa de calibração

 

Placa de calibração - câmera montada no braço ou estacionária

Com esse método de calibração, as posições absolutas no sistema de coordenadas do robô são determinadas por meio de uma "placa de calibração". O usuário pode determinar a posição da placa no espaço por meio de marcas de referência aplicadas com a ajuda de uma ponta de medição. Para isso, uma ou mais imagens da placa de calibração são tiradas e quatro marcas de referência são inseridas. Os valores de coordenadas determinados dessa forma são então inseridos no software de configuração do VISOR®. Esse processo de teach-in transforma as coordenadas da imagem do sensor robótico nas coordenadas do mundo real do robô. 


Após a calibração, o robô pode processar as coordenadas do sensor imediatamente, de modo que o esforço de programação no lado do robô é significativamente reduzido. Se a geometria das peças a serem detectadas mudar em uma data posterior, a calibração poderá ser facilmente ajustada depois. Dessa forma, várias correções automatizadas da garra, bem como um deslocamento de altura entre os planos de medição e de calibração (deslocamento Z), podem ser levados em conta. Esse método é adequado, por exemplo, para a coleta de peças de um alimentador vibratório ou de uma correia transportadora com um VISOR® Robotic montado em um local fixo.

 

Lista de pares de pontos

O método de calibração "point pair list" " é uma calibração no objeto de trabalho e, portanto, não requer uma placa de calibração. Os componentes reais são colocados no campo de visão do VISOR®  e as coordenadas dos componentes na imagem (px) são determinadas e associadas a uma posição correspondente no sistema de coordenadas do robô ("mundo real"). A calibração pode ser calculada usando vários desses pares de pontos.

 

Após a calibração do sensor, a posição da peça a ser pega pelo robô fica diretamente disponível no sistema de coordenadas absolutas do robô. O método de calibração permite a conversão do pixel para a unidade de medição, a correção da distorção, a correção da inclinação entre o VISOR® e o plano de medição, bem como a saída das coordenadas do mundo real no sistema de coordenadas do robô.

Calibração com lista de pares de pontos

 

Calibração mão-olho - câmera montada no braço

A "calibração mão-olho" é um método eficaz para calibrar os sensores montados no braço do robô, como, por exemplo, na preensão ou parafusamento automatizado de objetos. 

Uma grande vantagem desse método é que, em aplicações com uma câmera montada no braço do robô, essa flexibilidade pode ser usada para mover o espaço de trabalho no espaço de trabalho do robô. Isso resulta em um alto grau de flexibilidade. Para aproveitar ao máximo essa vantagem, estão disponíveis funções especiais, como "Trigger Robotic", que informam o VISOR® sobre a mudança de posição. Todos os cálculos são então efetuados tendo em conta essa nova posição. Deve-se notar que a calibração em si não se torna mais precisa - a posição exata é, no entanto, um pré-requisito para uma calibração bem-sucedida em primeiro lugar.

Outra grande vantagem é que a calibração mão-olho pode ser 100% automatizada. Isso abre possibilidades para verificações regulares (validações), bem como uma solução eficiente para colocar o sistema de volta em operação no menor tempo possível no caso de uma falha do robô, sem a necessidade de contar com conhecimento especializado.


Ao contrário dos métodos clássicos de calibração, o campo de visão do sensor durante a calibração e a área de trabalho do robô não precisam ser idênticos na calibração mão-olho. Isso significa que o usuário pode calibrar o sensor em um local e depois usá-lo em outro local da área de trabalho do robô. Por meio de um gatilho, o usuário pode enviar a posição atual do robô para o VISOR® Robotic para realizar uma calibração precisa. Isso é particularmente útil se as condições espaciais não permitirem a colocação de uma placa de calibração. A calibração mão-olho é, portanto, um método flexível e confiável para melhorar a precisão dos sensores no braço do robô. Uma aplicação típica é o esvaziamento de transportadores de carga.

A calibração mão-olho não exige mais a aproximação manual de pontos reais ou de componentes de preensão. Para mapear o sistema de coordenadas completo com referência ao ponto central da ferramenta (TCP) do robô, basta tirar pelo menos dez imagens da placa de calibração fixada no braço do robô em diferentes posições. Se necessário, é possível fazer um "desvio de resultado" adicional para deslocar matematicamente os pontos de resultado do sensor de visão para os pontos de trabalho desejados do robô. Dessa forma, o sensor pode ser ensinado para o contorno de um copo, por exemplo, enquanto o ponto de preensão do robô está na alça.

 

Calibração da base -olho - Câmera montada estacionária

A "calibração base-olho" da SensoPart é um método de calibração particularmente adequado para aplicações em que o sensor de visão é montado em uma posição estacionária - por exemplo, no posicionamento fino de componentes na garra. Em contraste com os métodos de calibração clássicos, não é mais necessário abordar manualmente os pontos reais ou segurar os componentes. Para mapear o sistema de coordenadas completo, basta tirar pelo menos dez imagens da placa de calibração em diferentes posições. Se necessário, é possível fazer uma "compensação de resultado" adicional para deslocar matematicamente os pontos de resultado do sensor de visão para os pontos de trabalho desejados do robô. Depois de "entrar na caixa", cada componente é mantido brevemente na frente do sensor e sua posição exata é registrada. Na etapa de trabalho posterior, por exemplo, quando a peça é colocada no chão, a posição da garra é corrigida de acordo. Por exemplo, o sensor pode ser ensinado para o contorno de um copo enquanto o ponto de preensão do robô está na alça. Uma aplicação típica é a coleta no transportador de carga e a compensação do deslocamento do ponto de preensão automatizado.

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