【视觉跟踪】视觉跟踪系统介绍——发那科拳头机器人篇

发那科拳头机器人由于其独特的六轴并联结构，使其具有高柔性，在工作中不但可以任意变换物品的角度，更适用于整列、装配等多种作业，特别是在物流搬运行业中。其中，机器人的视觉线跟踪技术正不断推广应用！

视觉跟踪是指对图像序列中的运动目标进行检测、提取、识别和跟踪，获得运动目标的运动参数，如位置、速度、加速度和运动轨迹等，从而进行下一步的处理与分析，实现对运动目标的行为理解，以完成更高一级的检测任务。而一个典型的视觉线跟踪系统通常由以下硬件组成：

1、机器人控制柜

2、机器人

3、线跟踪板（安装在机器人控制柜内）

4、滚道线或皮带线

5、传感器（作为触发传感器，用于辅助相机拍照）

6、相机

7、相机镜头

8、相机电缆

9、视觉光源

10、编码器

11、编码器线缆

12、脉冲多路复用器，即Pulse multiplexer 。当需要用到多台机器人，并且机器人相互之间不是通过以太网传递脉冲数据时，需要使用。

13、以太网通讯电缆

14、以太网集线器

下图为一个典型的视觉线跟踪系统示意图：

在实际应用过程中，须考虑视觉线跟踪系统精度的要求。在大部分情况中，它的精度精度是受以下部分因素的影响。

1. 编码器。编码器型号、安装方式将会影响系统跟踪的精度。通常来说，编码器安装有两种方式：编码器接触皮带线安装，编码器连接驱动或从动轴安装。相比较而言，编码器接触皮带线安装的方式较好，如下图所示：

2. 传送带。传送带的速度以及其运行的稳定性将会影响系统跟踪的精度。通常来说，传送带运行的速度越低，机器人跟踪精度以及视觉识别精度越高。因此，通过增加产品在传送带上的分布密度，可降低传送带的运行速度，从而达到提高精度的目的。

3. 视觉光源。光源的型号、安装的位置以及照射的角度将会影响视觉识别精度，从而影响系统跟踪精度。总的来说，对视觉光源的要求是：在保证准确识别的前提下，提供持续充足的光源以降低曝光时间，提高视觉识别精度。理论曝光时间可通过如下公式计算，再根据实际情况调整：E≦⊿／V
其中，E为曝光时间，⊿为精度要求，V为传送带速度。

4. 其它因素。这些因素将会在一定程度上影响系统精度，因此在应用过程中，应尽量提高其准确性。如机器人TCP的创建；跟踪坐标，示教参考位置创建；触发传感器灵敏度；机器人之间通讯流畅等等。

伴随着计算机和图像处理技术的迅猛发展,机器视觉追踪已经渐渐成为了一个热门研究方向。视觉线跟踪技术可以对产品进行定位、识别从而搬运，最重要的是，它还可以在不停止系统皮带线流动的前提下进行，不仅提高了系统运行效率，还大大地降低了系统设计的难度。可以预测的是，未来，在物流搬运行业中，它将更为普及，成为一个流行趋势！