Beispiel 6.10
Bestimmung der Anfahrposition des Roboters mit Bildverarbeitung
Zur Positionsbestimmung der Schrauben aus Beispiel 6.9 wird eine Kamera über der Kiste angebracht, die ein Videobild der Szene aufnimmt. Dieses Originalbild wird im bmp-Format abgespeichert und vom Funktionsbaustein fb_ReadImageFile in die SPS eingelesen. Aufgrund der auf 48x36 Pixel verminderten Auflösung ist das eingelesene Bild stark verrauscht. Durch eine Tiefpassfilterung im fb_GaussianFilter wird das Bild weichgezeichnet, d.h. die Grauwertunterschiede verschwimmen. Das so aufbereitete Bild wird durch fb_BinaryImage binärisiert. In dem so entstandenen Schwarzweiß-Bild werden die Obejket durch fb_Labeling einzeln markiert, so dass in fb_Features die Positionen der einzelnen Objekte als Flächenschwerpunkte berechnet werden können. Diese 5 Stufen der Bildverarbeitung können in CoDeSys im Projekt SimBV-Kette.project nachvollzogen werden. Hierzu muss das Originalbild (z.B. Schrauben.bmp) in das Verzeichnis Öffentliche Bilder unter C:\Users\Public\Pictures kopiert werden. Abweichende Bild-Verzeichnisse können auch im Programm BV eingetragen werden.
Die Module des Bildverarbeitungsprojekts SimBV-Kette.project wurden in das Projekt B6_9_10_ScaraBV.project zur Ansteuerung des Roboters integriert.
Die Schrittkette setzt im Schritt Bildverarbeitung die Boolesche Variable BV_Start auf TRUE. Dieser Wert an das Bildverarbeitungsprogramm BV übertragen, in dem daraufhin ein Bild aufgenommen und die Verarbeitungskette ausgeführt wird, deren Ende durch die Variable BV_Fertig die Schrittkette weiterschaltet. Die Koordinaten der Flächenschwerpunkte (ui|vi) der einzelnen Schrauben werden in der Variablen objects gespeichert. Daraufhin berechnet die ACTION Ziel2 im Schritt Schrauben_holen die Position der ersten zu greifenden Schraube, die der Roboter danach greift.
Dieser Ablauf wird im Projekt B6_9_10_ScaraBV.project durch eine Schrittkette gesteuert. Zum Testen muss das die Soft-SPS "CoDeSys SoftMotion Win V3" gestartet werden. In der Visualisierung muss der Bediener die START-Taste drücken und die Objekterkennung simulieren.
Speicherprogrammierbare Steuerungen für die Fabrik- und Prozessautomation
4. Auflage erschienen im Hanser Verlag, 2015