如何通过视觉来恢复机器人的零点位置
本章介绍当机器人部件（包括马达和减速机）进行更换后，通过视觉来恢复机器人的零点位置信息的相关方法。
1要求
1.1机器人要求
软件版本在7d/02(v8.20/p02)及其以上版本并安装了irvision功能软件。
1.2主要功能
恢复更换了相关部件的机器人的零点位置信息。
1.3相关手册
本软件是基于手册fanuc r- 30ib controller ircalibration operator’s
manual (b-82784en-04)第6章vision mastering recovery功能的说明。
2操作过程
安装相机，在tp界面设置需要恢复的轴，生成检测程序，执行检测程序作为参考，检查参考位置结果，更换部件设置临时零点，执行检测程序作为参考，恢复零点信息，保存恢复的数据。
2.1功能操作步骤
在相机等相关硬件都已合适安装完成的情况下，以下将以在m-10ia机器上更换j1轴为例对具体操作过程和步骤及结果分析做详细叙述。
ircalibration的界面进入首先按menu键，选择utilities，按f1[type]，选择ircalibration。然后选择vision master recovering。
首先选择机器人所在组和机器人运动时的工具坐标系，以上内容和界面图详见手册。
由于实验中需要更换的是j1轴，如图在设置机器人轴更换的界面中将j1轴打成true。
图1 机器人轴更换界面
机器人手持相机，选择合适的拍照位置，进入创建程序，设置相机的相关信息包括相机类型、镜头焦距、曝光时间以及所用标定板的间距。执行measure camera posotion的步骤，执行完了会显示相机的位置信息和标定板的位置信息。此部分操作步骤和界面图可参考手册6.5.4和6.5.5节。
至此，相机和标定板的位置不能在变动。接下来执行creat program。执行完检查evaluation index of reference 和 evaluation index of recovery的值是否超过4.2，如果超过4.2调整相机拍照摆动角度，重新执行creat program，直到数值低于4.2。
当evaluation index of reference 和 evaluation index of recovery数值小于4.2以后，执行check the measurement for reference，run for check：vmrcv1。
执行完以后数据结果，如图2所示。
图2 check the measurement for reference界面
确保evaluation index of reference的值不大于4.2，max measurement error的值不大于0.5。
接下来是更换机器人部件和设置临时零点的过程。实验中通过人为更改机器人j1轴的零点以代表更换了新部件。
在更换部件之前，机器人的各轴脉冲数如图3所示。图中所示j1轴的脉冲数是-278657。在single axis master中手动更改j1轴的零点信息，如图3所示，将j1轴当前的5.003度的位置更改为0度位置。如图3所示，将sel置为1，将mstr pos的数值改为0，然后按shift+exec，再calibrated。重启以后记录下当前的各轴脉冲数。即更换完部件以后的脉冲数如图4所示。此时脉冲数为-1142365。每个脉冲代表的度数为5.79* 。
接下来执行run for recovery，在实验中执行run for recovery的时候出现了报警，标定板的大圆检测不到，分析原因手动更改的零点位置与实际角度相差太大。
手动将j1轴的脉冲数改为-200000，此时的脉冲数对应的角度相当于0.455度，在此执行run for recovery。
此时机器人能正常执行完vmrcv1的所有程序。
图3 部件更换前机器人各轴脉冲数
图4 部件更换后的脉冲数
执行完run for recovery后，j1轴的补偿角度为-0.457，index of recovery的值为0，mean recovery error和max recovery error的数值分别为0.138和0.320，两个数值都小于0.5。如图5所示。
图5 第一次做完recovery后的数据
第一次做完，以后保存的vcm¬_log.txt文件内容见附件1中vcm_log1.txt。
更新完数据以后，第二次执行recovery，执行完后的数据如图6所示。
图6 第二次做完recovery后的数据
从图6可以看出，第二次执行完recovery后，j1轴的补偿角度越来越小，越来越趋近更换部件之前的零点位置。同时保存第二次做完的vcm¬_log.txt。其中详细内容见附件vcm_log2.txt。
更新完数据，第三次执行recovery，执行完以后的数据如图7所示。
图7第三次做完recovery后的数据
同样，从图7的数据可以看出，此时机器人j1轴已不再补偿角度，max recovery
error的数值也比之前两次的结果小。更新此时结果同时保存第三次做完的vcm_log.txt。详细内容见附件vcm_log3.txt。
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1.3相关手册
本软件是基于手册fanuc r- 30ib controller ircalibration operator’s
manual (b-82784en-04)第6章vision mastering recovery功能的说明。
2操作过程
安装相机，在tp界面设置需要恢复的轴，生成检测程序，执行检测程序作为参考，检查参考位置结果，更换部件设置临时零点，执行检测程序作为参考，恢复零点信息，保存恢复的数据。
2.1功能操作步骤
在相机等相关硬件都已合适安装完成的情况下，以下将以在m-10ia机器上更换j1轴为例对具体操作过程和步骤及结果分析做详细叙述。
ircalibration的界面进入首先按menu键，选择utilities，按f1[type]，选择ircalibration。然后选择vision master recovering。
首先选择机器人所在组和机器人运动时的工具坐标系，以上内容和界面图详见手册。
由于实验中需要更换的是j1轴，如图在设置机器人轴更换的界面中将j1轴打成true。
图1 机器人轴更换界面
机器人手持相机，选择合适的拍照位置，进入创建程序，设置相机的相关信息包括相机类型、镜头焦距、曝光时间以及所用标定板的间距。执行measure camera posotion的步骤，执行完了会显示相机的位置信息和标定板的位置信息。此部分操作步骤和界面图可参考手册6.5.4和6.5.5节。
至此，相机和标定板的位置不能在变动。接下来执行creat program。执行完检查evaluation index of reference 和 evaluation index of recovery的值是否超过4.2，如果超过4.2调整相机拍照摆动角度，重新执行creat program，直到数值低于4.2。
当evaluation index of reference 和 evaluation index of recovery数值小于4.2以后，执行check the measurement for reference，run for check：vmrcv1。
执行完以后数据结果，如图2所示。
图2 check the measurement for reference界面
确保evaluation index of reference的值不大于4.2，max measurement error的值不大于0.5。
接下来是更换机器人部件和设置临时零点的过程。实验中通过人为更改机器人j1轴的零点以代表更换了新部件。
在更换部件之前，机器人的各轴脉冲数如图3所示。图中所示j1轴的脉冲数是-278657。在single axis master中手动更改j1轴的零点信息，如图3所示，将j1轴当前的5.003度的位置更改为0度位置。如图3所示，将sel置为1，将mstr pos的数值改为0，然后按shift+exec，再calibrated。重启以后记录下当前的各轴脉冲数。即更换完部件以后的脉冲数如图4所示。此时脉冲数为-1142365。每个脉冲代表的度数为5.79* 。
接下来执行run for recovery，在实验中执行run for recovery的时候出现了报警，标定板的大圆检测不到，分析原因手动更改的零点位置与实际角度相差太大。
手动将j1轴的脉冲数改为-200000，此时的脉冲数对应的角度相当于0.455度，在此执行run for recovery。
此时机器人能正常执行完vmrcv1的所有程序。
图3 部件更换前机器人各轴脉冲数
图4 部件更换后的脉冲数
执行完run for recovery后，j1轴的补偿角度为-0.457，index of recovery的值为0，mean recovery error和max recovery error的数值分别为0.138和0.320，两个数值都小于0.5。如图5所示。
图5 第一次做完recovery后的数据
第一次做完，以后保存的vcm¬_log.txt文件内容见附件1中vcm_log1.txt。
更新完数据以后，第二次执行recovery，执行完后的数据如图6所示。
图6 第二次做完recovery后的数据
从图6可以看出，第二次执行完recovery后，j1轴的补偿角度越来越小，越来越趋近更换部件之前的零点位置。同时保存第二次做完的vcm¬_log.txt。其中详细内容见附件vcm_log2.txt。
更新完数据，第三次执行recovery，执行完以后的数据如图7所示。
图7第三次做完recovery后的数据
同样，从图7的数据可以看出，此时机器人j1轴已不再补偿角度，max recovery
error的数值也比之前两次的结果小。更新此时结果同时保存第三次做完的vcm_log.txt。详细内容见附件vcm_log3.txt。
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