Aplikace robotického vidění pro výukovou robotickou buňku FANUC

Bc. Martin Justl

Master's thesis

Application of robot vision for the FANUC teaching robot cell

Abstract:

Diplomová práce se věnuje problematice kamerového vidění značky Cognex, které je použito v robotické buňce. Konkrétně se jedná o staticky umístěnou kameru, snímající oblast nad pásovým dopravníkem. Cílem práce je navrhnout zlepšení podmínek pro detekování objektů na základě získaných zkušeností při tvorbě demonstrační úlohy. Během tvorby ukázkového programu je navíc vytvořen manuál, ve kterém je popsáno, jak autor postupuje v jednotlivých bodech. Ten má za cíl budoucího čtenáře vést prostředím In-Sight Explorer a zároveň vysvětlit smysl dílčích kontrol. Vytvořením programu pro detekci černé hrací kostky s bílými puntíky jsou objeveny dva základní problémy. Současné svítidlo uvnitř buňky nevhodně osvětluje oblast, kterou snímá kamera. Druhým problémem je použití odrazivých materiálů uvnitř buňky, které podporují nevhodné světelné podmínky na pracovišti. Problém lesklého PVC pásu je vyřešen podložením bílého papíru kdy při použití tohoto pozadí program detekuje kostku bezchybně. Následná detekce pomocí všech kontrol vykazuje úspěšnosti více než 94% při otestování na 50 hodech. Provedený výzkum stávajícího stavu osvětlení podtrhuje problém nevhodně zvoleného zdroje, stejně jako jeho umístění vůči zornému poli kamery. Výsledkem práce je shrnutí současných optických podmínek z pohledu snímače s ohledem na vytvořený program. Současně je vytvořen manuál, který je možný využít při výuce jako pomůcku jak postupovat při tvorbě aplikace strojového vidění. V závěru práce je navrženo jak zlepšit optické podmínky.

Abstract:

The master thesis deals with the issue of Cognex camera vision, which is used in a robotic cell. Specifically, it is a statically positioned camera capturing the area above the conveyor belt system. The aim of this work is to propound enhancement to the conditions for object detection. This is based on the gained experience while creating a demonstration task. In addition, in the course of creating a demonstration programme, a manual is created, in which the process of the author's work is described. Its purpose is to guide the future reader through the In-Sight Explorer working environment and at the same time to explain the meaning of individual checks. Creating a programme to detect a black die with white dots detects two main problems. The current luminaire inside the robotic cell inappropriately illuminates the area captured by the camera. The second problem is the use of reflective materials inside the robotic sell that support unsuitable lighting conditions at the workplace. The problem of the reflective PVC conveyor belt system is solved by putting it under white paper. Afterward, when using this white background, the programme detects the black die perfectly. Subsequent detection with all controls shows a success rate of more than 94 % when tested on 50 throws. The research carried out on the current state of lighting underlines the problem of an inappropriately chosen source of lightning, as well as its location in relation to the field of vision of the camera. The result of the work is a summary of the current optical conditions from the point of view of the sensor with regard to the created programme altogether with the creation of a manual. The manual can be used in classes as a teaching tool on how to proceed while creating a machine vision application. Finally, at the end of the work, it is proposed how to improve the optical conditions.

Keywords

zpracování obrazu, strojové vidění, kamera, Cognex, osvětlení

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Daniel Kajzr

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Master programme / field:
Electrical Engineering and Informatics / Mechatronics