HALCON高级篇：机器人视觉

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转自：AI图像

机器人视觉

支持的配置

HALCON的手眼标定支持不同的配置，例如多种类的机器人，传感器，和运作方式，传感器是增加的。下面，我们将简单讨论一下这些配置。

多关节机器人 vs. 水平多关节（SCARA）机器人

典型的多关节机器人的臂（如图1（a））有3个旋转关节，每个关节覆盖6个自由度（3个平移和3个旋转）。与之对比的是，SCARA(选择性服从的多关节机械臂)机器人（如图1（b））有着典型的3个平行旋转关节，和1个平行棱柱关节，其覆盖了仅4个自由度（3个平移和1个旋转）。               



图1：不同种类的机器人：（a）多关节机器人（b）SCARA机器人

多关机机器人可用来捡工件，无论其方向如何，然后嵌入了一个程序包，可能需要特定的接近角度。因此，它们可以被用于非常复杂的方式。与之相反的是，SCARA机器人的动作被严格限制，它们不能使工具倾斜，但是它们提供更快和更精确的执行。它们更适合更高速的捡和放，包装和组装应用。由于其复杂的结果，如果仅有有限的空间，SCARA机器人通常是更受到青睐。

多关节机器人和SCARA机器人的手眼标定是很类似的，除了对于SCARA机器人在手眼标定之前，相机必须被标定。

相机和标定板 vs. 3D传感器和3D物体

依赖于应用，要么一个光学相机，或者一个3D传感器被用于识别物体，并确定它们的位姿。对于手眼标定，如果相机被使用，一个标定板或者标定物是需要的（如图2（a））。需要注意的是。仅在使用HALCON标定板的时候，标定物的自动探测才起作用。如果3D传感器被使用（如图2（b）），已知3D物体的位姿就可以被确定下来，如基于表面的匹配。这些位姿就可以直接被用于手眼系统的标定。



图2：不同种类的传感器：（a）有HALCON标定板的相机（b）具有3D物体的3D传感器

值得注意的是，尽管下面仅有单相机的系统被描述，当然你也可以用立体相机系统。这样，你标定仅仅是机器人相对于多个相机之一的关系，因为相机之间的关系被立体标定所决定。

移动的相机 vs. 静止的相机

对于架设相机，有两个可能的场景：

静止的相机

       相机被架设在工具上，通过机器人在不同的位置上移动。

固定的相机

       相机被架设在外边，不相对于机器人基座发生移动

图3描述了这两个场景。需要注意的是，相比于静止相机的手眼标定，移动相机的手眼标定，不同的位姿必须被确定下来。



图3：机器人视觉场景：（a）移动的相机，（b）静止的相机

HALCN的手眼标定不限于一个手的系统。你可以用它来标定安装在云台上相机或者可以选择观测更大范围的监控相机。两个系统对应安装在机器人上的相机；然后，标定运行你去结合来自不同相机位姿的视觉信息。

提前标定相机 vs. 在手眼标定中标定相机

对于配合使用一个相机的多关节机器人，可以同手眼标定一起完成对相机的标定。对于SCARA机器人和所有使用立体视觉或者多视角配置的系统，相机都必须提前标定。


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