【正文】 22 IVY2 Studio 使用步驟 IVY2 Studio 作為 YAMAHA 機器人視覺部分的軟件 ， 在使用之前要進行一系列的設(shè)置 。流程圖如下 所示： 圖 Studio 使用步驟 IVY2 Studio use step IVY2 系統(tǒng)的軟件設(shè)置 單元的連接設(shè)置 RCX340。 RCXStudio 。 RCX340。 [iVY2 (I)] 中，選擇 [Communication (C)] 中的 [Settings]。 天津理工大學中環(huán)信息學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 23 圖 目標窗口 Fig. Target window ５ .設(shè)置 IP 地址、子網(wǎng)掩碼及端口編號，按 [OK] 保存設(shè)置。 圖 選件板參數(shù) Fig. Option board parameters 確認電腦與 iVY2 單元的連接 IVY2 Studio。 [Connect] 按鈕。 天津理工大學中環(huán)信息學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 24 圖 Studio 初始畫面 Fig. iVY2 Studio initial screen ３ .確認連接狀況。顯示“ Connecting in progress”提示時，說明連接正常。 圖 Studio 確認連接狀況 Fig. iVY2 Studio confirm connection status 使用 iVY2 Studio 前的設(shè)置 １ .通信設(shè)置： ⑴找到工具欄，從［ Communication (C)］菜單中選擇［ Settings］。 圖 菜單畫面 Menu screen ⑵輸入要連接的 iVY2 單元的各信息，設(shè)置完 iVY2 單元的信息后，然后單擊［ OK］按鈕。（注 :在視覺板無響應時，輸入至強制切斷 iVY2Studio 連接的秒數(shù)。需中止通信天津理工大學中環(huán)信息學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 25 設(shè)置時，請單擊［ Cancel］按鈕。） 圖 通信設(shè)置畫面 Communication settings screen ２ .相機設(shè)置： ⑴從［ File (F)］菜單中選擇［ Set Camera］。 圖 菜單畫面 Menu screen ⑵單擊相機設(shè)置畫面中的 [Channel Assignment] 按鈕。 天津理工大學中環(huán)信息學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 26 圖 相機設(shè)置畫面 Camera settings ⑶對相機分配頻道后，單擊 [OK] 按鈕。（注：將顯示連接的相機一覽表，在 Ch 中選擇相機頻道?？蛇x擇的相機頻道為 1 ～ 16，無法重復選擇其它相機已選擇的相機頻道。按 [OK] 按鈕，分配所選的相機頻道。需中止相機頻道的分配時，請單擊 [Cancel] 按鈕。） 圖 相機設(shè)置 未分配相機頻道畫面 Camera settings do not allocate camera channel ⑷結(jié)束相機頻道的分配。（注：相機頻道分配正常設(shè)置時，單擊 [OK] 按鈕，結(jié)束相機頻道的分配。） ⑸進行相機的各種設(shè)置，然后單擊［ OK］按鈕。（注：將在相機設(shè)置畫面中顯示分配了相機頻道的相機。設(shè)置觸發(fā)模式、曝光時間、超時、排序方式。關(guān)于觸發(fā)模式、曝光時間、超時、排序方式，需中止相機設(shè)置時，請單擊［ Cancel］按鈕。） 天津理工大學中環(huán)信息學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 27 圖 相機的各種設(shè)置 Camera settings ⑹ 結(jié)束相機設(shè)置。（注：正常更改相機設(shè)置后， 單擊［ OK］按鈕結(jié)束相機設(shè)置。） ３ .RC 設(shè)置： ⑴從［ File (F)］菜單中選擇 [Set RC39。s]。 圖 菜單畫面 Menu screen ⑵進行 RC 的各種設(shè)置，然后單擊［ OK］按鈕。（注：畫面布局用于設(shè)置從 iVY2 單元的 DVI 輸出端子輸出至監(jiān)控時的畫面布局。僅在畫面布局中選擇 [Specify 2Channels] 時，才會顯示 [I Channel 1] 和 [I Channel 2]。請設(shè)置監(jiān)控輸出的相機頻道。需中止 RC 設(shè)置時，請單擊［ Cancel］按鈕。） 天津理工大學中環(huán)信息學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 28 圖 設(shè)置畫面 Set screen ⑶ 結(jié)束 RC 設(shè)置。（注：正常更改 RC 設(shè)置后，單擊［ OK］按鈕結(jié)束 RC 設(shè)置。） ４ .照明設(shè)置： ⑴從［ File (F)］菜單中選擇 [Set Light]。 圖 菜單畫面 Menu screen ⑵進行照明的各種設(shè)置，然后單擊［ OK］按鈕。（注：將顯示照明設(shè)置畫面。關(guān)于模式、頻率、類型、調(diào)光值、時間、同步相機 。需中止照明設(shè)置時，請單擊［ Cancel］按鈕。） 天津理工大學中環(huán)信息學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 29 圖 照明設(shè)置畫面 Lighting settings ⑶結(jié)束照明設(shè)置。（注：正常更改照明設(shè)置后，單擊［ OK］按鈕結(jié)束照明設(shè)置。） 連接 IVY2 Studio 與 iVY2 單元 ⑴單擊左側(cè)工具欄的 [Connect] 按鈕。 圖 連接 iVY2 Studio 與 iVY2 單元 Fig. Connect iVY2 Studio with iVY2 unit ⑵切換至監(jiān)控模式。（注：將顯示監(jiān)控模式畫面。在監(jiān) 控模式畫面中，畫面左下方將顯示“ Monitor Mode”的提示。） 天津理工大學中環(huán)信息學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 30 圖 監(jiān)控模式畫面 Fig. Monitor mode screen 詳細追蹤說明 參數(shù)說明 如果機器人后續(xù)輸送機上的工件被延遲，這個參數(shù)是用來補償延遲。后續(xù)位置補償量（距離）如下。輸送速度 [毫米 /秒 ]輸送速度系數(shù) [ % ]247。 10000（單位： mm）設(shè)置范圍為 0 到 10000，初始化時將此參數(shù)設(shè)置為 0。（注意：如果輸送速度系數(shù)設(shè)置過高，機器人可能會產(chǎn)生振動或異常噪聲。） 當工件的工作時間為 1 秒（ 1000 毫秒）在輸送速度為 100 毫米 /秒（ 毫米 /毫秒），如圖 所示： 天津理工大學中環(huán)信息學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 31 圖 參數(shù)設(shè)置說明 Fig. Parameter setting 攝像機標定和輸送機校準方法 輸送機校準指的是對準輸送機的位置與機器人 坐標的過程。通過校準輸送機，它可以看到的隊列元素的位置添加到輸送機位置監(jiān) 控隊列是有關(guān)機器人坐標，并成為可能的輸送機跟蹤。輸送機必須進行校準，以便使用 輸送機跟蹤功能。進行輸送機校準后，輸送機，照相機和機器人已安裝。如果傳送帶、 照相機或機器人的位置發(fā)生變 化，傳送帶必須再次校準。隨著輸送機校準，機器人的尖 端移動到在輸送機上的基準標記。應準備基準標記，以便可以很容易地確認有關(guān)機器人 尖端的位置。本程序為輸送機輸送跟蹤校準與 IVY2 系統(tǒng)輸送系統(tǒng)輸送跟蹤。 攝像機標定和輸送機校準方法如下： IVY2 Studio 上記錄下兩個基準座標； “ 校準 ” 界面； F3 鍵； F1 鍵； ，然后按 F4 鍵； ，然后按 F4 鍵； ，然后按 F4 鍵； ； ，然后按 F4 鍵； ； 天津理工大學中環(huán)信息學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 32 ； 0 到上游工作區(qū)位置，然后按 F4 鍵； 0 定位并按 F4 鍵； 1 定位并按 F4 鍵； 0 到下游工作區(qū)位置。然后按 F4 鍵； 0 定位，然后按 F4 鍵； ，按 F1 鍵計算執(zhí)行校準。（進行第 24 步）。與另一機器人校準，按 F4 鍵繼續(xù)（進行第 18 步）； ，然后按 F4 鍵； 0 到上游工作區(qū)位置 ，然后按 F4 鍵； 圖 說明界面 Fig. Description Interface 0 定位并按 F4 鍵； 0 到下游工作區(qū)位置。然后按 F4 鍵； 0 定位并按 F4 鍵； 。 程序設(shè)計 由于我們使用雅馬哈控制器 RCX340 和雅馬哈視覺系統(tǒng) ivy2，它們可以使用同一套機器人程序，所以我們選擇使用 RCXstudio 進行編寫程序。 程序的編寫 使用 RCXstudio 進行編寫程序，在 控制面板上新建一個空白文件后開始編寫程序，編寫完程序后如圖 所示： 天津理工大學中環(huán)信息學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 33 圖 程序編寫 Fig. Programming 相關(guān)程序編寫完成后，要進行保存，如圖 所示： 天津理工大學中環(huán)信息學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 34 圖 保存后的編寫結(jié)果 Save the results 程序的檢查 再點查看程序是否編寫正確，如圖 所示： 天津理工大學中環(huán)信息學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 35 圖 程序檢查 Program check 天津理工大學中環(huán)信息學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 36 小節(jié) 這章主要介紹了基于 YAMAHA SCARA 機器人 的控制器 RCX340 和 IVY2 視覺系統(tǒng)的軟件和硬件的連接，相關(guān)的軟件設(shè)置和機器人的控制程序的編寫。憑借著視覺系統(tǒng)和控制器可以使用同一套機器人程序，大大的減少了我們的工作量。由于時間倉促，專業(yè)技術(shù)實在是有限，只做到了機器人程序檢查無錯。 天津理工大學中環(huán)信息學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 37 第 五 章 總結(jié)與展望 隨著科技一天一天的進步，社會一天一天的發(fā)展，越來越多的人們開始使用機器人代替人工工作，特別是在危險工種和勞動密集型產(chǎn)業(yè)。因此，全球各國開始用大量的時間分析機器人。我相信在不久的將來，機器人一定會越來越智能，越來 越成為人們生活、工作的好朋友的。 本課題是工廠機器人項目的研發(fā)，目的是解決 SCARA 機器人視覺控制部分技術(shù)問題。本文以 SCARA 機器人為研究對象，結(jié)合視覺系統(tǒng)搭建起抓取平臺，選擇合適的控制方案并且進行相應系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計，完成視覺定位抓取動作。當 SCARA 機器人與視覺系統(tǒng)的完美結(jié)合時，將為工廠大大提高生產(chǎn)效率，自動化裝配線將工人從繁重的重復勞動中解放出來，同時為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。在研究過程中，主要做了以下工作： ，并使用在了本課題中。 2. 對 IVY2 機器人 視覺系統(tǒng)進行了非常深入的探討。 3. 將機器人控制器和機器人視覺系統(tǒng)相結(jié)合，并以此為基礎(chǔ)完成平面多關(guān)節(jié) SCARA機器人搬運應用的系統(tǒng)硬件設(shè)計和選型。 4. 設(shè)計了機器人運行監(jiān)測程序，并完成對機器人視覺 系統(tǒng) 軟件部分的設(shè)計與實現(xiàn)。 由于本課題對于機器視覺系統(tǒng)的研究主要服務于工廠的項目，大部分參數(shù)的設(shè)定都依據(jù)這一項目（抓取圓形的碗），因此研究內(nèi)容有限。雖然實驗結(jié)果驗證了本課題中方案的可行性，但若想將這一成果應用于其他項目中，還需要解決很多問題。 而縱觀整個機器人視覺領(lǐng)域，雖然已經(jīng)取得了一些比較成熟的研究成果，但社 會在不斷進步，機器人視覺技術(shù)整體上來講還遠沒有達到成熟，計算方法還有很多需要優(yōu)化，硬件環(huán)境還需要不斷的提升，軟件也需要不斷的優(yōu)化。機器人視覺系統(tǒng)這個方面還有很多很多任務要去完成，并且值得去完成。 天津理工大學中環(huán)信息學院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 38 參考文獻 [1] 童向亞，朱舟，胡洪鈞，吳紹龍 . 基于 PLC 的 SCARA 碼垛機器人控制系統(tǒng) .新鄉(xiāng)學院學報， 2021， (2)： 54~58 [2] 左富勇，胡小平，謝珂，朱秋玲 .基于 MATLAB Robotics 工具箱的 SCARA 機器人軌跡規(guī)劃與仿真 .湖南科技大學學報， 2021， (2) :41~44 [3] 郭姣 .機器人的參數(shù)化造型及圖形仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) .太原理工大學， 2021 [4] 姜寧 .類 SCARA 動平臺可連續(xù)回轉(zhuǎn)并聯(lián)機器人的性能分析 .河北工業(yè)大學， 2021 [5] 丁淵明 . 6R 型串聯(lián)弧焊機器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其控制研究 . 浙江大學出版社， 2021 [6] 劉秀紅 .三自由度 SCARA 機械手嵌入式控制系統(tǒng)軟件開發(fā) .北方工業(yè)大學， 2021 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但由于這是一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，并且本人在這方面匱乏經(jīng)驗，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有孔老師的督促和指導，以及一起奮斗的同學們的支持，想要完成這個設(shè)計是異想天開的。