Новая Bin Picking Studio 1.4.0:перестройте среду робота без использования файлов САПР

Создание окружения

Вы когда-нибудь оказывались в ситуации, когда вам нужно было настроить среду робота, но рядом не было инженера САПР, который мог бы вам помочь? Отныне вы можете легко и самостоятельно рисовать простые объекты коллизий прямо в Bin Picking Studio!

Как?

В следующей статье мы подготовили для вас подробное, но понятное руководство.

Bin Picking Studio 1.4.0 поставляется с новым удобным инструментом «Создание среды». . Он позволяет построить 3D-модель рабочей ячейки, определить рабочее пространство робота и протестировать его возможности движения. Инструмент также позволяет проверить модель окружающей среды, сравнив ее с облаком точек от калиброванного сканера.

«Конструктор среды» состоит из 3D-визуализатора. и панель управления разделен на 3 вкладки с разными функциями:

• Сцена: здесь вы можете построить 3D-модель среды робота
• Робот: здесь вы можете протестировать движения робота
• Видение: здесь вы можете подключиться к откалиброванным системам машинного зрения, чтобы сравнить виртуальную среду с реальным миром

Сцена

Не позволяйте роботу покидать свое рабочее пространство и заключайте его в виртуальную коробку — быстро и без усилий! Простой характер работы повышается за счет отображения робота в конфигурации среды и дополнительных функций для изменения размеров и масштабирования объектов среды.

Наслаждайтесь сбором мусора без столкновений , вам нужно управлять точной 3D-моделью реальной роботизированной ячейки . Виртуальная среда, созданная в Bin Picking Studio, должна соответствовать реальному миру, по крайней мере, в пределах досягаемости робота. Хотя траектории проверяются на наличие столкновений, сканер никогда не видит каждый объект в сцене, поэтому вам необходимо определить статические объекты столкновений, соответствующие реальности .

Список объектов

Вкладка «Сцена» содержит «Список объектов». , поддерживая иерархическую структуру. Это означает, что каждый объект может иметь связанные с ним дочерние объекты, чтобы упростить работу с группой объектов. Вы можете использовать +/- кнопки рядом с родительским объектом, чтобы развернуть/свернуть список дочерних объектов.

Чтобы изменить иерархию уже определенных объектов, вы можете захватить объект в «Списке объектов» и переместить его в нужную позицию в списке (обратите внимание на значок +, который появляется, когда объект перемещается поверх другого объекта, чтобы сделать его дочерним). .

Пример:

Рассмотрите поддон с несколькими объектами. Полезно определить каждый объект как дочерний по отношению к родительскому объекту. Таким образом, вы можете манипулировать (перемещать, вращать и т. д.) всеми объектами, просто изменяя свойства положения родительского объекта.

Каждый объект в «Списке объектов» предлагает 3 опции, перечисленные рядом с ним (слева направо):

• Значок синхронизации: сообщает, сохранен ли объект (синхронизирован) или нет
• Переключатель видимости: позволяет показать/скрыть объект
• Кнопка "Удалить": позволяет удалить объект (обратите внимание, что удаление родительского объекта также удалит все его дочерние объекты)

Вкладка «Сцена» с выделенным «Списком объектов» и кнопкой «+ Добавить объект»

Вы можете добавить новый объект на сцену, нажав кнопку «+ Добавить объект» в левом нижнем углу 3D-визуализатора. Вы можете либо определить объект столкновения, используя одну из доступных примитивных форм (коробка/сфера/цилиндр), либо загрузить файл STL.

При выборе формы-примитива вы можете определить ее свойства в форме редактирования и "Панель инструментов для 3D-объектов" .

Если вы выберете файл STL, появится всплывающее окно, в котором вас попросят ввести имя нового объекта, выбрать файл для загрузки и выбрать тип объекта. Доступны 3 типа объектов:

• Корзина: предназначен для любой модели САПР, представляющей бункер (выделен синим цветом)
• Среда: другие объекты столкновения, которые также соответствуют реальным объектам в непосредственной близости от робота (выделены серым цветом)
• Виртуальный объект столкновения: используется для объектов, которые не обязательно могут существовать в реальной среде робота — в основном используется для ограничения рабочего пространства робота во время сбора мусора, а также для определения стенок ячеек, чтобы обеспечить сквозной осмотр (виртуального) робота внутри (отображено красным). и полупрозрачный, как единственный тип объекта)

Каждый из этих типов объектов представляет собой «объект столкновения» в том смысле, что выбранный объект не будет сталкиваться с ним.

После выбора объекта из «Списка объектов» , он выделен синим цветом в списке и красным цветом в визуализаторе. Кроме того, форма редактирования и "Инструменты для 3D-объектов" появляются панели. Вы также можете выбрать объект, щелкнув по нему напрямую в 3D-визуализаторе. Чтобы снять выделение с объекта, нажмите на него в «Списке объектов». еще раз или нажмите кнопку Закрыть. в разделе "Инструменты для 3D-объектов". панель.

Инструменты редактирования форм и 3D-объектов

После выбора объекта либо из «Списка объектов», либо в 3D-визуализаторе открывается «Форма редактирования». и "Инструменты для 3D-объектов" появится панель.

Вкладка «Сцена» с выделенной «Формой редактирования», панелью «Инструменты для 3D-объектов» и кнопкой «Сохранить сцену»

Форма редактирования позволяет ввести следующие свойства объекта:

• Имя (объекта)
• Тип (объекта, как описано выше)
• Файл САПР (сетка): вы можете загрузить объект STL
• Масштаб: вы можете масштабировать объект STL
• Размеры: вы можете изменить размер объекта (только для примитивных форм):ширина/высота/глубина для прямоугольника, радиус для сферы и радиус/высота для цилиндра
• Позиция: вы можете изменить положение источника объекта относительно источника родительского объекта
• Поворот: вы можете вращать объект вокруг его собственного начала

Вы также можете динамически манипулировать объектами с помощью «инструментов для 3D-объектов». :

• Переместить: этот параметр показывает стрелки маркера, так что вы можете изменить положение объекта вдоль нужной оси, перетащив маркер
• Повернуть: эта опция показывает круги маркера, так что вы можете изменить вращение объекта по нужной оси, перетащив маркер
• Масштаб: этот параметр показывает стрелку маркера, чтобы вы могли масштабировать объект
• Изменить размер: эта опция показывает стрелки маркера, так что вы можете изменить размеры объекта на нужной оси, перетаскивая маркер (только для коробки и цилиндра)
• Переключатель "Я/Родитель": вы можете изменить начало вращения при вращении с помощью маркера; выберите «я» для вращения вокруг собственного начала; выберите «родительский» для вращения вокруг исходной точки родительского элемента.

Маркеры также позволяют добавлять приращения к значениям положения/поворота для каждой оси. Вместо того, чтобы перетаскивать маркер в нужном направлении, просто нажмите на стрелку/круг для определенной оси, введите нужное значение и примените, нажав "Проверить" кнопка.

Кнопка «+ Добавить дочерний объект» Кнопка позволяет создать дочерний объект для текущего выбранного объекта. Используйте «x Закрыть» кнопку, чтобы отменить выбор объекта (завершить редактирование).

Завершите действие, нажав кнопку «Сохранить сцену» . кнопка. Виртуальная среда будет синхронизироваться с роботом. Только после этого вы сможете использовать вкладку «Робот» с элементами управления роботом.

Робот

Перед доступом к вкладке «Робот» вам сначала нужно выбрать робота и захват из базы данных и определить точку инструмента. Затем вы можете виртуально запустить робота и определить его рабочее пространство.

Управление роботом

Вы можете выбрать один из трех режимов движения:

• Совместное
  Здесь вы можете виртуально перемещать отдельные суставы робота двумя способами:
  • Перемещая ползунок для соответствующего сустава
  • путем ручного ввода положения сустава в поле ввода

• Линейная (система координат инструмента/система координат робота-базы)
  Вы можете перемещать точку инструмента робота либо в системе координат инструмента, либо в системе координат робота. Существует три способа перемещения робота:
  • Переместив маркер в точке инструмента робота, перетащив его в нужное место
  • Перетаскивая стрелки, чтобы перемещать его по каждой соответствующей оси, или перетаскивая круги, чтобы вращать его.
  • Вручную введя положение TCP и ориентацию на панели «Положение точки инструмента»

Если вы нажмете кнопку "Исходная поза" кнопку, робот автоматически переместится в положение по умолчанию. Чтобы включить функцию проверки столкновений, используйте параметр «Подсветка столкновений ВКЛ/ВЫКЛ». кнопка переключения.

При маневрировании робота применяются ограничения на суставы.

Пример настройки совместных лимитов

Совместные ограничения позволяют определить рабочую область планирования пути робота.

Роботу обычно нужно двигаться только в части его суставного диапазона. Мы настоятельно рекомендуем вам настроить ограничения соединений таким образом, чтобы планирование пути происходило только в этом подпространстве полного рабочего пространства робота. Правильно установленные лимиты соединений положительно влияют на время расчета и вероятность успеха при планировании пути.

Если вы оставите поле общего ограничения пустым, система будет использовать аппаратное обеспечение робота по умолчанию.

Обратите внимание, что слишком строгие пределы соединений могут привести к сбою планирования пути. Всегда допускайте некоторую свободу действий. Чтобы убедиться, что радиус действия робота достаточен, используйте параметры пробежки в «Управлении роботом». панель. Убедитесь, что робот может добраться до любого места в модели бункера с различными ориентациями захвата.

Видение

Вы также могли столкнуться с трудностями, связанными с расхождениями между реальной ячейкой комплектации бункера и ее версией САПР. Это больше не будет проблемой с новой опцией запуска сканирования и проверки соответствия отсканированного облака точек смоделированному виртуальному пространству. Учитывая, что теперь вы также можете проверять объемы сканирования используемых систем технического зрения, вам никогда не было так легко настроить поле зрения.

Вкладка «Обзор» позволяет вам манипулировать настроенными системами обзора для проверки размещения объектов столкновения.

Если сканеры установлены на манипуляторе робота, сначала необходимо выбрать модель робота, чтобы эта система технического зрения появилась в списке. В противном случае вы получите предупреждающее сообщение.

«Список систем технического зрения» с 3 системами технического зрения, четвертая не может отображаться, так как не выбран ни один робот

Система технического зрения может иметь следующие статусы:

• Доступно: сканер готов к подключению, а система технического зрения откалибрована
• Недоступно: сканер в данный момент не готов к подключению; проверьте питание, подключение и конфигурацию сети.
• Не калибровано: система технического зрения еще не откалибрована — сначала необходимо выполнить успешную калибровку, чтобы использовать эту систему технического зрения в «Создателе среды»

Получите подробную информацию о системе технического зрения (идентификатор сканера, положение крепления и тип модели), нажав на нее. Нижние поля отражают калибровку системы технического зрения — перемещение и ориентацию камеры сканера относительно основания робота (внешняя калибровка) или фланца робота (калибровка «рука-глаз»).

Окно обзора системы технического зрения содержит несколько кнопок:

• Видимость: вы можете включить/выключить видимость каждой модели сканера, объема сканирования и происхождения сканера (точнее, его камеры)
• Подключение: вы можете нажать кнопку «Подключиться», когда сканер будет готов к подключению, а система технического зрения будет откалибрована.
• Отключение: после подключения вы можете отключиться от сканера с помощью этой кнопки
• Триггер: при подключении к сканеру вы можете запускать сканирование

Подробная информация о системе технического зрения

Обратите внимание, что одновременно может быть подключен только один сканер. Если один и тот же сканер используется в нескольких системах технического зрения, он подключается ко всем из них.

«Создание среды» использует общие элементы управления сканером с интерфейсом PhoXi — после подключения в «Создание среды» тот же сканер также подключается к интерфейсу PhoXi.

Проверка

Подключив сканер и запустив сканирование, вы сможете размещать объекты коллизии (в основном мусорный бак) так, чтобы модель точно соответствовала реальности.

Чтобы обеспечить точное размещение объекта, для подключения должна быть доступна откалиброванная система технического зрения. Затем вы можете запустить сканирование и использовать его для размещения модели CAD таким образом, чтобы модель и облако точек перекрывались.