校准程序
本节包含用来校准每种相机安装方式的步骤说明。
校准程序：可移动式相机
通过安装在机器人上的相机搜索对象，然后读取对象在机器人坐标系中的位置。
准备1：将相机安装至机器人
将相机安装至机器人。您可以在任何旋转角度上安装相机。相机必须与您将使用的本地坐标系的Z轴垂直对准。
准备2：选定基准点类型
设定基准点有以下三种选项：
- 自动基准
- 使用手动示教点
- 使用固定向上相机找到的点
要使用自动基准，将AutoReference属性设为True。将AutoRefMode设为Fine可获得最佳精度。
要点
通过使用自动基准，执行校准时自动移动机器人并获取基准点坐标。请注意机器人和周边设备之间的相互干扰。使用Fine模式进行SCARA机器人第2轴安装的可移动式相机校准时需特别注意，因为校准过程中机器人方向会大幅移动(切换左终端执行器和右终端执行器的方向)。此外，为防止自动基准功能处理过程中发生错误，应避免使用各轴延伸的奇异点附近的方向。
为达到最大的准确性，您应使用一台固定向上相机来寻找基准目标。具体程序请参见本章后面的 7.6.3 校准程序：固定向上相机。
如果没有使用自动基准或固定向上相机寻找基准点，则使用下面的方法之一来示教基准点：
- 使用一个安装在U轴并穿过轴心的连杆。
- 如果用于拾取零件的工具可以同校准基准点对准，则使用该工具。
如果您(使用TLSet命令)确定一个工具用于拾取工具的校准杆，则您在校准过程中将不必示教零和180º基准点。
准备3：创建寻找点网格图案的视觉序列(执行失真校正时)
(1)创建校准板。
(2)参见以下章节创建视觉序列。
为校准创建视觉序列
准备4：创建视觉序列来寻找校准基准目标
参见以下章节创建视觉序列。
为校准创建视觉序列
完成准备后，运行校准向导配置所需设定。
第1步：运行校准向导
点击Vision Guide工具栏上的 
[New Calibration]按钮运行校准向导。
在 [Enter name for new calibration] 中输入校准的名称。
在 [Select camera for new calibration] 中选择校准用相机。
可以通过在 [Copy from existing calibration] 中选择源校准数据复制设定。
点击[Next]按钮进入步骤2。
第2步：校准类型和相机方向设定
点击[Robot Camera]。
在 [Select Robot] 中选择安装了相机的机器人。
在 [Mounting & Orientation] 中从以下选择相机安装位置。
对于水平多关节型(SCARA)机器人：
| Mobile J2 (可移动式相机：安装在机器人第2轴上) | 安装在水平多关节型(SCARA)机器人第2机械臂或直角坐标型机器人第2轴上。 |
| Mobile J4 (可移动式相机：安装在机器人第4轴上) | 安装在水平多关节型(SCARA)机器人第4机械臂或直角坐标型机器人第4轴上。 |
对于6轴机器人：
| Mobile J5 (可移动式相机：安装在机器人第5轴上) | 安装在垂直6-轴机器人第5机械臂上。 |
| Mobile J6 (可移动式相机：安装在机器人第6轴上) | 安装在垂直6-轴机器人第6机械臂上。 |
选择相机安装类型后，点击[Next]按钮。
第3步：指定目标序列
指定目标序列。
从列表中选择在 准备4：创建视觉序列来寻找校准基准目标 中创建的视觉序列。
在该步骤中，列表中仅显示步骤1中指定相机的视觉序列。
选择后，点击[Next]按钮。
第4步：设定本地
选择视觉校准中使用的本地坐标。
在该对话框中，可以运行本地向导将本地坐标系定义至本地编号。要运行向导，选择除“0”以外的本地编号，然后点击[Local Wizard…]按钮。使用相机的本地设定详细内容在 7.7 使用相机的本地设定 中说明。
选择后，点击[Next]按钮。
第5步：设定基准点类型
设定校准中使用的基准点类型。
用于校准的基准点是通过机器人坐标指定的点。
选择[Taught Point]时：如果勾选Auto Reference，将自动寻找基准。否则需要步进机器人并手动示教基准点。
必须指定作为机器人机械臂末端安装的终端执行器基准点的工具编号和机械臂编号。(追加机械臂设定仅SCARA机器人可用。)
勾选[Auto Reference]复选框可省略第2、4或6中任意一个轴上安装的相机的工具和机械臂设定。如果跳过，将自动执行机械臂和工具计算，并自动指定基准点。
在该步骤中，也可以通过选择除“0”以外的工具编号后点击[Tool Wizard…]按钮，运行工具向导并定义工具。
此外，可以通过选择除“0”以外的机械臂编号后点击[Arm Wizard…]按钮，运行机械臂向导并定义相机的机械臂。
如何定义相机工具和机械臂，参见以下内容。
检测可移动式相机安装位置
提示：执行校准时，如果通过Auto Reference功能省略参考点示教后无法获得所需校准精度，则不使用Auto Reference功能执行校准可能可以提高精度。
选择[Upward Camera]时：
可以使用已校准的固定向上相机精确检测基准点。
如果基准点类型选择[Upward Camera]，还要在[Upward target sequence]中选择用于检测的视觉序列。列表中仅显示指定了所选相机的视觉序列。
选择[Two point reference]时：
将U旋转180º的第二个基准点将用于校准。使用工具时，可以省略该设定。
设定基准点类型后，点击[Next]按钮。
步骤6：AutoReference参数设定
设定自动寻找基准点时使用的参数。如果在步骤5中勾选[Auto Reference]复选框，将显示该步骤。
设定自动寻找基准点时使用的模式。请注意，机器人移动因相机安装位置而异。
选择[Rough]时：
用于机器人移动较小的粗略定位。对于MobileJ2相机，该设定将以较小增量移动机械臂。对于MobileJ4或J6相机，该设定将以较小增量旋转工具。
选择[Fine]时：
用于机器人移动较大的精确定位。对于MobileJ2相机，机械臂将随机器人右/左方向变化移动。对于MobileJ4或J6相机，该设定将以较大增量旋转工具。
选择[Manual]时：
通过该设定用户可以手动输入机器人移动角度和目标容差。即使选择了[Rough]仍感觉机器人移动距离过大时，可选择[Manual]减小机器人移动。机械臂不随右/左方向变化移动。
使用MobileJ6时，可以设置自动寻找参考点时的动作模式。
选择[Tool]时：
机器人在工具0坐标系的XY平面上动作。安装相机时，应使光轴与工具0坐标系的Z轴方向 (垂直于第6关节法兰面)大致平行。
选择[Local]时：
机器人在Sptep4中指定的本地坐标系的XY平面上动作。与选择Tool时不用的是，相机可以安装在任意角度。但是需要制定本地坐标系，本地坐标系的XY平面应与相机的图像平面大致平行。
设定完成后，点击[Next]按钮。
步骤7：相机点设定
指定执行校准时是否自动生成相机点。
选择[Automatically generate camera points]时：
通过在相机FOV中检测目标对象的同时自动操作机器人，自动生成多个相机点。对各相机点检测FOV中目标对象的位置。使用自动生成时，必须示教目标对象放置在FOV中心附近的一点。
未选择[Automatically generate camera points]时：
执行校准前必须步进机器人手动示教所需数量的相机点。
设定完成后，点击[Next]按钮。
步骤8：镜头失真和相机安装歪斜校正设定
指定是否校正镜头失真和相机安装歪斜。
勾选复选框启用校正。要校正失真，必须预先创建失真校正用目标序列并在此步骤指定。
设定完成后，点击[Next]按钮。
步骤9：照明控制设定
设定用于校准的照明控制。如果无需照明控制，则无需更改设定。
如果为相机使用照明，以毫秒为单位指定照明开启前的等待时间。此外，指定开启照明的输出位。
如果步骤5中基准点类型选择了[Upward Camera]，还可以指定开启固定向上相机照明的输出位。
设定完成后，点击[Next]按钮。
步骤10：机器人动作设定
配置机器人动作设定。
设定速度和加速度以及机器人动作后的调整时间(拍摄图像前的等待时间)。为执行精密校准，设定较慢速度和加速度并确保足够的调整时间。
也可以指定接近点。如果指定了接近点，机器人始终从指定的接近点移动至校准点。这样可以使机器人从固定方向接近校准点，机器人位置稳定。
接近点的设置方法：勾选[使用接近点]复选框，然后点击[示教]按钮。在显示的点示教对话窗口中示教接近点。
设定完成后，点击[Next]按钮。
步骤11：确认设定
显示已配置的项目。确认设定。
点击[Finish]按钮完成向导。
检测失真校正(失真校正启用时)
(1)在序列或校准目录树中选择已创建的校准。
(2)在工件平面放置点网格图案。
(3)选择属性列表中DistCorrect属性下的Cal属性，执行点网格图案检测。
通过在Calibration属性(校准目标定位用序列)中选择已创建的校准方案，可以确认已校正镜头失真和相机倾斜的图像。即使省略该设定，执行校准时将自动校正失真。
示教点
(1)点击[Teach Points]按钮。出现[Teach Calibration Points]对话框。
(2)遵循显示在对话框底部的消息框中的指示。所需相机点数量和基准点示教的详细内容因相机安装和基准点类型以及其他设定而异。
(3)示教相机点。如果启用自动相机点生成，示教一个相机位置。如果禁用自动相机点生成，示教九个相机位置。相机位置表示九个机器人位置。示教第一个点使目标到达左上角，然后示教第二个点使目标到达图像显示区域中心。在视野中相应位置示教余下各点。为获得最佳结果，示教点时使其分散于整个视野范围。
使用垂直6-轴机器人时，通常相机点的V坐标将为零，W坐标将为零或180，具体取决于本地坐标系的方向。示教校准点时无需更改V坐标和W坐标。这是为将相机位置设定在相对于相机点本地的一条直线上。
(4)基准点类型选择了“Teach Points”时，示教基准点。将基准点示教至机器人，使拾取工件用工具到达工件正上方。(这与作为机器人动作目标的示教点相同。)
校准
点击[Calibrate]按钮开始校准周期。
机器人移动到每个相机位置并执行校准目标视觉序列。移动到全部九个位置后，系统确定校准参数并重复周期以收集统计数据。
点击[Cancel]按钮停止校准。
校准程序：固定向下相机
以机器人的工作区域为基准，镜头朝下安装相机，使固定相机可以捕捉到被检测对象，并能读取到对象在机器人坐标系中的位置。本章节说明在工作平面上放置校准板的程序。有关使用终端执行器安装的工具上的目标作为基准点时的校准程序详细内容，参见“7.6.3 校准程序：固定向上相机”。
准备1：安装相机
相对于机器人的工作区域，镜头朝下安装相机。确保机器人不接触相机。
准备2：失真校正准备 (执行失真校正时)
(1)创建失真检测用的图案。参见以下内容。
镜头失真和相机倾斜校正
也可以使用选装部件校准板。
(2)创建一个视觉序列。参见以下内容。
为校准创建视觉序列
准备3：制作一个校准板
制作一块带有九个孔或九个目标的校准板，该九个孔或目标应跨越相机的整个视野。
准备4：创建视觉序列来寻找校准基准目标
创建视觉序列。参见以下内容。
为校准创建视觉序列
完成准备后，运行校准向导配置所需设定。
第1步：启动校准向导
点击Vision Guide工具栏上的 [New Calibration]按钮运行校准向导。
在 [Enter name for new calibration] 中输入校准的名称。
在 [Select camera for new calibration] 中选择校准用相机。
可以通过在 [Copy from existing calibration] 中选择源校准数据复制设定。
点击[Next]按钮进入步骤2。
第2步：校准类型和相机方向设定
点击[Robot Camera]。
在 [Select Robot] 中选择安装了相机的机器人。
在[Mounting & Orientation]中选择[Fixed looking downward]。
选择后，点击[Next]按钮。
第3步：指定目标序列
指定目标序列。
从列表中选择在 准备4：创建视觉序列来寻找校准基准目标 中创建的视觉序列。
在该步骤中，列表中仅显示步骤1中指定相机的视觉序列。
选择后，点击[Next]按钮。
第4步：设定本地
选择视觉校准中使用的本地坐标。
在该对话框中，可以运行本地向导将本地坐标系定义至本地编号。要运行向导，选择除“0”以外的本地编号，然后点击[Local Wizard…]按钮。使用相机的本地设定详细内容在 7.7 使用相机的本地设定 中说明。
选择后，点击[Next]按钮。
第5步：设定基准点类型
设定校准中使用的基准点类型。
用于校准的基准点是通过机器人坐标指定的点。
选择[Taught Points]。需要步进机器人并手动示教基准点。
必须指定作为机器人机械臂末端安装的终端执行器基准点的工具编号和机械臂编号。(追加机械臂设定仅SCARA机器人可用。)
在该步骤中，也可以通过选择除“0”以外的工具编号后点击[Tool Wizard…]按钮，运行工具向导并定义工具。
此外，可以通过选择除“0”以外的机械臂编号后点击[Arm Wizard…]按钮，运行机械臂向导并定义相机的机械臂。
如何定义相机工具和机械臂，参见以下内容。
检测可移动式相机安装位置
选择[End Effector]时，参见校准程序：固定向上相机。
勾选[Two point reference]复选框时：
校准将使用两个基准点。
设定基准点类型后，点击[Next]按钮。
第6步：镜头失真和相机安装歪斜校正设定
指定是否校正镜头失真和相机安装歪斜。
勾选复选框启用校正。要校正失真，必须预先创建失真校正用目标序列并在此步骤指定。
设定完成后，点击[Next]按钮。
第7步：照明控制设定
设定用于校准的照明控制。如果无需照明控制，则无需更改设定。
如果使用照明控制，以毫秒为单位指定照明开启前的等待时间。此外，指定开启照明的输出位。
设定完成后，点击[Next]按钮。
第8步：机器人动作设定
配置机器人动作设定。
设定速度和加速度以及机器人动作后的调整时间(动作延迟)。为执行精密校准，设定较慢速度和加速度并确保足够的调整时间。
也可以指定接近点。如果指定了接近点，机器人始终从指定的接近点移动至相机点。这样可以使机器人从固定方向接近相机点，机器人位置稳定。
如何配置接近点：
勾选[Use Approach Point]复选框，然后点击[Teach]按钮。在显示的点示教对话窗口中示教接近点。
设定完成后，点击[Next]按钮。
第9步：确认设定
显示已配置的项目。确认设定。
点击[Finish]按钮完成向导。
检测失真校正(失真校正启用时)
(1)在序列或校准目录树中选择已创建的校准。
(2)在工件平面放置点网格图案。
(3)选择属性列表中DistCorrect属性下的Cal属性，执行点网格图案检测。
通过在Calibration属性(校准目标定位用序列)中选择已创建的校准方案，可以确认已校正镜头失真和相机倾斜的图像。即使省略该设定，执行校准时将自动校正失真。
示教点
(1)点击[Teach Points]按钮。出现[Teach Calibration Points]对话框。
(2)遵循显示在对话框底部的消息框中的指示示教基准点。
将会提示您示教该点，如果TwoRefPoints设为True，则必须是第4轴旋转180º来再次示教该点。使用工具时，可以跳过该步骤。要跳过该步骤，点击[Next]按钮移至下一步骤。
进行校准
点击[Calibrate]按钮开始校准周期。
校准软件定位九个目标，然后再次定位目标后确定校准参数以收集统计数据。
点击[Cancel]按钮停止校准。
校准程序：固定向上相机
以机器人的工作区域为基准，镜头朝上安装相机，使固定相机可以捕捉到被检测对象，并能读取到对象在机器人坐标系中的位置。
固定向上相机可以通过将基准点类型设为“EndEffector”进行同样的校准。
准备1：安装相机
相对于机器人的工作区域，镜头朝上安装相机。
准备2：创建视觉序列来寻找校准终端执行器目标
(1)创建一个序列来定位终端执行器上的目标。在序列中创建一个或多个对象来定位目标。校准软件将利用序列中的最后一步来读取目标的位置。X和Y的最后一步结果应该是目标的中心。
(2)在校准过程中，终端执行器将移动至相机视野中九个不同的点并搜索目标。在每个位置，校准软件将U轴旋转180º并再次搜索目标。这使得软件为每个点确定U轴的中心。为获得最好结果，请使用圆形的目标。
完成准备后，运行校准向导配置所需设定。
第1步：启动校准向导
点击Vision Guide工具栏上的 [New Calibration]按钮运行校准向导。
在 [Enter name for new calibration] 中输入校准的名称。
在 [Select camera for new calibration] 中选择校准用相机。
可以通过在 [Copy from existing calibration] 中选择源校准数据复制设定。
点击[Next]按钮进入步骤2。
第2步：校准类型和相机方向设定
点击[Robot Camera]。
在 [Select Robot] 中选择安装了相机的机器人。
在[Mounting & Orientation]中选择[Fixed looking upward]或[Fixed looking downward]。
选择后，点击[Next]按钮。
第3步：指定目标序列
指定目标序列。
从列表中选择在 准备2：创建视觉序列来寻找校准终端执行器目标 中创建的视觉序列。
在该步骤中，列表中仅显示步骤1中指定相机的视觉序列。
选择后，点击[Next]按钮。
第4步：设定本地
选择视觉校准中使用的本地坐标。
在该对话框中，可以运行本地向导将本地坐标系定义至本地编号。要运行向导，选择除“0”以外的本地编号，然后点击[Local Wizard…]按钮。使用相机的本地设定详细内容在以下说明。
使用相机的本地检测
选择后，点击[Next]按钮。
第5步：设定基准点类型
设定校准中使用的基准点类型。
固定向上相机的基准点类型为[End Effector]。基准点是机器人终端执行器安装的工具上的目标。需要能从相机中看到目标。(此步骤中固定向上相机可以选择[Reference type]，但此处选择[End Effector])
在该步骤中，也可以通过选择除“0”以外的工具编号后点击[Tool Wizard…]按钮，运行工具向导并定义工具。
此外，可以通过选择除“0”以外的机械臂编号后点击[Arm Wizard…]按钮，运行机械臂向导并定义相机的机械臂。
(追加机械臂设定仅SCARA机器人可用。)
如何定义相机工具和机械臂，参见以下内容。
检测可移动式相机安装位置
勾选[Two point reference]复选框时：
校准将使用两个基准点。
设定基准点类型后，点击[Next]按钮。
第6步：相机点设定
指定执行校准时是否自动生成相机点。
勾选复选框时：
通过在相机FOV中检测目标对象的同时自动操作机器人，自动生成多个相机点。
对各相机点检测FOV中目标对象的位置。该方法将目标对象放置在相机视野的中心附近并进行点示教。无需通过步进机器人示教其他相机点。
未勾选复选框时：
执行校准前必须步进机器人手动示教所需数量的相机点。
设定完成后，点击[Next]按钮。
第7步：镜头失真和相机安装歪斜校正设定
指定是否校正镜头失真和相机安装歪斜。
勾选复选框启用校正。要校正失真，必须预先创建失真校正用目标序列并在此步骤指定。
设定完成后，点击[Next]按钮。
第8步：照明控制设定
设定用于校准的照明控制。如果无需照明控制，则无需更改设定。
如果使用照明控制，以秒为单位指定照明开启前的等待时间。此外，指定开启照明的输出位。
设定完成后，点击[Next]按钮。
第9步：机器人动作设定
配置机器人动作设定。
设定速度和加速度以及机器人动作后的调整时间(动作延迟)。为执行精密校准，设定较慢速度和加速度并确保足够的调整时间。
也可以指定接近点。如果指定了接近点，机器人始终从指定的接近点移动至校准点。这样可以使机器人从固定方向接近校准点，机器人位置稳定。
如何配置接近点：
勾选[Use Approach Point]复选框，然后点击[Teach]按钮。在显示的点示教对话窗口中示教接近点。
设定完成后，点击[Next]按钮。
第10步：确认设定
显示已配置的项目。确认设定。
点击[Finish]按钮完成向导。
示教点
(1)点击[Teach Points]按钮。
出现[Teach Calibration Points]对话框。
(2)遵循显示在对话框底部的消息框中的指示示教基准点。
将会提示您示教该点，如果TwoRefPoints设为True，则必须是第4轴旋转180o来再次示教该点。使用工具时，可以跳过该步骤。要跳过该步骤，点击[Next]按钮移至下一步骤。
进行校准
点击[Calibrate]按钮开始校准周期。
校准软件将把机器人移至每个相机位置，并搜索目标。TwoRefPoints设为“True”时，机器人将第4轴旋转180o并再次搜寻目标。重复校准以收集统计数据。
点击[Cancel]按钮停止校准。
校准程序：独立相机
该校准将允许您进行物理测量。
当相机被校准为独立相机时，无法用于计算机器人坐标的值。只能返回以毫米为单位，CameraX和CameraY的值。
第1步：安装相机
安装相机，使其与工作平面成45º至90º角。
第2步：制作点网格图案(执行失真校正时)
创建超过100点的点网格图案。网格图案必须覆盖整个视野，且失真尽可能小。网格图案的精度会影响图像处理的精度。
第3步：制作一个校准板
制作一块带有九个孔或九个目标的校准板，该九个孔或目标应跨越相机的整个视野。
第4步：创建寻找校准基准目标的视觉序列 (执行失真校正时)
创建视觉序列。参见以下内容。
为校准创建视觉序列
第5步：创建视觉序列来寻找校准基准目标
创建视觉序列。参见以下内容。
为校准创建视觉序列
第6步：创建校准方案
(1)点击Vision Guide工具栏上的 [New Calibration]按钮运行校准向导。
(2)运行校准向导。选择校准名和相机。根据需要选择用于复制设定的源校准。
(3)选择独立相机。
(4)配置用于检测校准基准目标的视觉序列。
(5)指定是否启用失真校正。如果启用失真校正，选择检测点网格图案的视觉序列。
(6)通过以下步骤配置设定以完成向导。
第7步：镜头失真和相机安装歪斜校正设定
(1)在序列或校准目录树中选择已创建的校准。
(2)在工件平面放置点网格图案。
(3)选择属性列表中DistCorrect属性下的Cal属性，执行点网格图案检测。
(4)通过在Calibration属性(校准目标定位用序列)中选择步骤6创建的校准方案，可以确认已校正镜头失真和相机倾斜的图像。即使省略该设定，执行校准时将自动校正失真。
第8步：校准
(1)移除点网格图案后，放置步骤3创建的校准板。
(2)点击[Teach Points]按钮后设定校准板上九个目标的坐标。
(3)点击[Calibrate]按钮开始校准周期。校准软件定位九个目标，然后再次定位目标后确定校准参数以收集统计数据。