CVM多功能视觉运动控制平台例程分享

1. 运动要求

具体产品图如下图所示，其中绿色mark点为产品中心点（产品本身没有此mark点），也是需要进行定位的点位，而黑色mark点为产品自带特征，通过定位两个黑色mark点来计算产品两mark点中心点，即绿色mark的位置。

2.  解决方法

考虑到精度问题，本次项目采用双相机定位，通过双相机单独定位其中一个mark点，最后通过视觉算法，将两相机视觉坐标系结合，计算出实际两mark点中心点位（即绿色mark位置），最后输出给运动轴。

3.  调试准备工作

步骤1：首先需考虑到整体的运作流程，若条件允许，最好以下方流程图的方式标记出每一步的整体动作（流程图制作可使用Visio或者WPS内自带的流程图工具），最后在CVM软件上以流程图所编写的内容进行一一对应更改，可方面后期问题排查。

步骤2：使用EXCLE软件对需要进行数据传输的地址进行记录，如下图：

4.  运动控制开始调试

打开CVM软件，首先将权限切换至管理（只有管理权限才能够添加指令或更改指令），切换至管理之后对照流程图进行下图所示运动指令的添加，以下为演示案例（演示案例仅起到教学作用，并不代表最完美的运动指令搭配）。

（1）.   多轴点位运动：首先将当前三轴的点位进行回零，通过该指令能够达到回零的目的。

（2）   标签：添加一个标签，标签指令的作用是作为一个跳转平台，如满足一个条件之后跳转到对应的语句段，在语句段前面添加一个标签指令即可。

（3）.   等待信号：等待指定的IO点位信号输入，IO信号接通之后开始执行下一步，否则一直为等待状态。

（4）.   变量运算：对视觉信号进行置位。

（5）.   变量运算：对视觉信号进行置位。

（6）.   变量运算：对视觉信号进行置位。

（7）.   标签：此处标签是为了在整体运动步骤完成之后跳转方便而添加。

（8）.   多轴点位运动：数据复位完成之后运动到指定拍照位置。

（9）.   延时：延时指令会在该处停留对应设定时间，然后再进行下一步。

（10）. 变量运算：运动到拍照位置之后，发送拍照信号给视觉软件，此处发送的是1，故视觉部分需要把拍照条件设定为1。

（11）.   变量运算：将两个相机的拍照完成信号相加，以变量207进行赋值。

（12）.   条件跳转：对变量207进行数据判断，若相加之和大于等于3则重新拍照（拍照正确的时候结果为1，反之结果为2），否则进行下一步。

（13）.   变量运算：对运动速率进行赋值，方便后续变量运动调用。

（14）.   标签：变量赋值失败跳转至此处重新赋值。

（15）.   变量运算：对轴的编号进行赋值（因为后续的变量运动只能调用变量，而当前轴编号不是变量，所以要进行赋值）。

（16）.   变量运算：由于视觉部分发送过来的是脉冲值，故在此将脉冲值转换成实际mm值。

（17）.   条件跳转：若偏移量X值为0，则跳转到标签2重新进行赋值。

（18）.   条件跳转：若偏移量Y值为0，则跳转到标签2重新进行赋值。

（19）.   条件跳转：若偏移量R值为0，则跳转到标签2重新进行赋值。

（20）. 等待变量：若发送的X偏移量数值大于-10（超出当前案例运动轴的行程），等待之后开始报警（也可不设置等待时间直接报警）。

（21）.   等待变量：若发送的Y偏移量数值小于9.5（超出当前案例运动轴的行程），等待之后开始报警（也可不设置等待时间直接报警）。

（22）.   变量运动：变量运动里面的所有数据均为变量值，包括轴编号，运动速率，运动位移量，故需要在之前对变量运动里面的所需参数进行赋值。

（23）.   直接跳转：整个流程运行完毕，跳转回拍照位，等待下一次拍照。

以上即为整个运动部分的调试步骤，运动部分调试完成之后，开始视觉部分的调试过程，以下为视觉部分的调试步骤。

5.  视觉调试

首先调整好相机焦距光圈等参数，确保检测目标在相机下能够清晰成像，本次成像图如下（纸上的mark）

成像清晰之后，下一步即对工具进行添加，下图为已经添加好的视觉模板：

视觉界面的介绍请参照龙睿软件说明书。视觉的主要检测部分由四个人物构成，以下分别对任务内的工具进行讲解。

任务1：主要进行数据的收发，以及拍照信号的接收判定。

①．面阵相机：通过面阵相机工具连接现场的相机，该工具仅起到连接相机的作用。

②．ModbusTCP：将视觉部分的地址对照运动控制部分的软件地址设置即可，软件部分地址设置的方法参照运动控制手册第六页。

③．接收数据：通讯成功之后，将通讯工具所接收的数据存储至本工具，方便后续进行提取，此处需要设置接收地址，接收地址参照约定的Excle文档。

④．条件执行：对当前所接收的数据进行判断，若未读取到拍照信号，则不执行任务2与任务3，接收到拍照信号之后任务2与任务3并行执行。

任务2：对应一号相机的Mark点检测。

①. 图像采集：对相机当前所拍摄的图像进行调用，方便之后的检测工具与校正工具对图像进行提取。

②. 校准工具：通过定位mark点，将检测运动轴固定偏移单方向X、Y（至少走四点或四点以上，具体看设置多点定位个数），然后将相机坐标系转换为世界坐标系。

③. 旋转中心：通过定位Mark点，在不移动X、Y的情况下，移动旋转轴，通过移动设置的角度正反方向，最后计算得出平台旋转中心。

④. 几何定位：设置需要抓取的模板，最后以根据设定模板抓取符合当前匹配度的图形，输出当前图形的位置坐标。

任务3：对应二号相机的Mark点检测。

①.图像采集：对相机当前所拍摄的图像进行调用，方便之后的检测工具与校正工具对图像进行提取。

②.校准工具：通过定位mark点，将检测运动轴固定偏移单方向X、Y（至少走四点或四点以上，具体看设置多点定位个数），然后将相机坐标系转换为世界坐标系。

③.旋转中心：通过定位Mark点，在不移动X、Y的情况下，移动旋转轴，通过移动设置的角度正反方向，最后计算得出平台旋转中心。

④.几何定位：设置需要抓取的模板，最后以根据设定模板抓取符合当前匹配度的图形，输出当前图形的位置坐标。

任务4:4号任务启动的前提是二号任务与三号任务执行完成，当两相机都拍照检测完毕，4号任务开始执行。通过读取之前两个相机的位置坐标用算法拟合出两Mark点的中心点位。

①. 纠偏计算：调用任务2与任务3所检测到的Mark点，以这两个Mark点，通过计算纠偏工具的内部计算得出中心点位。

②. 输出数据：将计算出的XYR偏移量以输出数据工具输出到运动控制部分，走对应的偏移量。

以下对接收数据界面以及输出数据界面作简单说明：

接收数据界面如下，由于制定表格的时候201为拍照位，故此处的通讯地址设定为201即可，注意数据类型要根据发送的数据类型进行设置，如坐标位置为浮点数，需设定为Float。

输出数据设定如图所示，按照Excle重定义的数据地址来进行设置，而系数部分的1000是为了方便运动控制软件内部计算，故使用乘以1000的方法去除小数点。