机器视觉应用学习PPT教案.pptx

【机器视觉应用学习】 机器视觉是指利用光学设备和传感器获取图像，并通过计算机处理来模拟人类视觉功能的技术。在工业自动化领域，机器视觉被广泛应用，它能够实现精准的产品检测、定位、纠偏、实时反馈、防错、计数、分类、表面缺陷检测、尺寸测量以及条码、二维码识别等功能。机器视觉系统主要由镜头、相机、光源、视觉控制器和视觉软件等部分构成。 1. **视觉系统构成**： - 镜头：负责将物体图像聚焦在相机的传感器上，不同类型的镜头会影响成像质量和景深。 - 相机：捕获图像并将其转换为数字信号，有CCD和CMOS等不同技术。 - 光源：为物体提供合适的照明，提高图像质量，可包括环形灯、条形灯、同轴光等。 - 视觉控制器：处理图像数据并运行算法，对图像进行分析和处理。 - 视觉软件：用于图像处理、分析和决策制定，如MATLAB、HALCON、VisionPro等。 2. **视觉系统应用类型**： - 离线检测：在生产线之外进行，如独立的检测设备。 - 在线静态检测：生产线暂停时进行检测。 - 在线动态检测：在生产过程中不停止进行，对速度和准确性要求较高。 - 机器人辅助定位：通过视觉引导机器人进行精确操作。 - 扫描检测：适用于大幅面和高速分拣场合。 3. **机器人应用中的视觉系统**： - 机器人需要视觉系统的原因： - 位置固定的局限性：机器人需要知道产品位置以进行准确操作，视觉系统能提供这种信息。 - 精度与可靠性的矛盾：高精度要求往往需要高精度治具，但成本高昂且不易更换。 - 非接触式测量的需求：避免对精细或柔性材料的损坏。 - 视觉系统对机器人应用的帮助： - 位置修调：减少机械成本，简化更换产品过程。 - 多次定位：提高精度，通过抓取后再定位实现精密装配。 - 非接触式测量：适合对表面敏感或柔性材料的检测。 4. **机器人对视觉系统应用的帮助**： - 多姿态检测：机器人调整相机位置以适应复杂产品检测。 - 随动检测：机器人携带相机移动，实现大物体高精度检测。 5. **视觉+机器人应用的优点**： - 更高精度：提高装配精度。 - 更高灵活度：适应多种产品，无需频繁更换工装夹具。 - 更高的经济性：节省人工和工装成本，尤其在大规模生产和多品种作业中。 6. **视觉+机器人常见应用实例**： - 单相机位置修正：通过单个相机进行粗略定位，机器人根据坐标调整抓取。 - 双相机粗+精定位：一个相机进行大视野粗定位，另一个进行局部精定位。 - 双相机对位贴合：两个相机确定物体相对位置，机器人进行精确贴合。 机器视觉与机器人结合，实现了自动化生产中的智能感知和决策，提高了生产效率和产品质量，降低了生产成本，是现代工业自动化不可或缺的一部分。