功能概述    

跟隨工藝是跟蹤移動(dòng)的物體，以移動(dòng)的物體為參考規(guī)劃機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，傳送帶跟隨是跟隨工藝中的一種典型應(yīng)用。傳送帶跟隨是通過視覺或光電傳感器檢測到傳送帶上的物體，實(shí)時(shí)跟蹤移動(dòng)的物體，以移動(dòng)的物體為參考坐標(biāo)系，進(jìn)行軌跡和點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)。

工作流程

跟隨工藝工作過程主要分兩部分：檢測和跟隨運(yùn)動(dòng)。檢測是通過視覺或光電傳感器獲得物體在傳送帶上的位置，將獲得的物體位置信息放入傳送帶對象隊(duì)列中，并通過編碼器反饋跟蹤其位置的變化；跟隨運(yùn)動(dòng)是以隊(duì)列中移動(dòng)物體為參考坐標(biāo)系的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。檢測與跟隨運(yùn)動(dòng)并行處理，具體流程如下圖所示。    

位置描述體系 

跟隨運(yùn)動(dòng)以物體坐標(biāo)系為參考系，物體坐標(biāo)系（Oobj）是固連在物體上隨物體移動(dòng)的坐標(biāo)系，是動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系。物體坐標(biāo)系描述了物體在傳送帶上的位置和方向，是物體基準(zhǔn)點(diǎn)在傳送帶坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。傳送帶坐標(biāo)系（Ocny）表示傳送帶在機(jī)器人基坐標(biāo)系下的位置和方向，用于描述傳送帶與機(jī)器人之間的相對關(guān)系，傳送帶坐標(biāo)系是靜態(tài)的。傳送帶視覺中的視覺坐標(biāo)系（Ovis）描述了相機(jī)與傳送帶之間的位置轉(zhuǎn)換關(guān)系。通過相機(jī)獲得了物體在傳送帶上的瞬時(shí)位置，通過編碼器實(shí)時(shí)獲得物體在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)量，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對物體位置的實(shí)時(shí)追蹤。跟隨工藝中各坐標(biāo)系之間的關(guān)系如下：    

硬件配置

重點(diǎn)知識(shí)

1、需采用脈沖型編碼器；

2、如果使用視覺檢測，相機(jī)觸發(fā)必須采用硬件觸發(fā)的方式。

3、工件高度設(shè)置：視覺或傳感器都不能檢測到工件的高度，需要通過參數(shù)設(shè)定指定每種工件類型的高度。工件高度值是工件基準(zhǔn)點(diǎn)（物體坐標(biāo)系原點(diǎn)）在傳送帶坐標(biāo)系下的Z坐標(biāo)值。

4、拍照間距的設(shè)置原則：保證能拍全傳送帶上的每個(gè)物體標(biāo)識(shí)，保證不漏拍。如果設(shè)置的拍照間距等于相機(jī)視野寬度，相機(jī)前后兩次拍到的畫面無縫銜接，此時(shí)能拍全傳送帶上的每一部分，如果某個(gè)物體剛好位于前后兩次拍照的銜接處，則前后兩次各拍到此物體的一半，此物體不能被識(shí)別。如下圖所示，第一次拍照時(shí)工件位于虛線位置，第二次拍照時(shí)工件運(yùn)動(dòng)到了右側(cè)的實(shí)線位置，前后兩次拍照都不能識(shí)別到工件A。    

為了避免這種情況，前后兩個(gè)畫面應(yīng)略有重疊，重疊寬度大于物體標(biāo)識(shí)的最大寬度，實(shí)現(xiàn)至少有一次拍照是完整的，如下圖所示。

視覺必須在一個(gè)拍照周期內(nèi)完成圖像識(shí)別，拍照周期=拍照間距/傳送帶速度，拍照間距設(shè)置過小會(huì)導(dǎo)致拍照周期變短，要求視覺的處理速度更快，因此在滿足不漏拍的前提下拍照間距盡量大。綜合各方面需求，拍照間距不能太大也不能太小，可按下列公式給定，其中Ltrig為拍照間距，Lvision為視野寬度，Dmax為物體識(shí)別標(biāo)識(shí)最大寬度， 為設(shè)置余量。    

5、重復(fù)檢測判定距離：按上述拍照間距設(shè)置原則，前后兩次拍照畫面有重疊，這有可能導(dǎo)致同一個(gè)物體在前后兩次拍照中同時(shí)被識(shí)別，造成重復(fù)，此時(shí)需要剔除其中一個(gè)?？刂破鲀?nèi)部會(huì)對前后兩次拍照物體的位置進(jìn)行比較，如果兩個(gè)物體的距離小于重復(fù)檢測判定距離，認(rèn)為是重復(fù)，剔除后一次拍照得到的物體。重復(fù)檢測判定距離的設(shè)置原則是正確識(shí)別重疊的同一物體和正?？拷膬蓚€(gè)物體。如下圖所示，當(dāng)兩個(gè)物體距離大于2Rmin時(shí)可認(rèn)為是兩個(gè)物體，否則認(rèn)為是同一個(gè)物體，因此重復(fù)剔除距離按如下原則設(shè)置：