Application of optimizing the precise position and spatial orientation of the robotic arm

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27240%2F22%3A10252125" target="_blank" >RIV/61989100:27240/22:10252125 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="https://vsb-my.sharepoint.com/:f:/g/personal/mac37_vsb_cz/EsKJT1NANIRGvUcY5M5aTm4BGNlbA9fush39cPRqun6hUQ?e=zpGjFq" target="_blank" >https://vsb-my.sharepoint.com/:f:/g/personal/mac37_vsb_cz/EsKJT1NANIRGvUcY5M5aTm4BGNlbA9fush39cPRqun6hUQ?e=zpGjFq</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Aplikace optimalizování přesné pozice a prostorové orientace robotického ramena

Original language description

Aplikace umožňuje určit polohu kamery vůči definovanému geometrickému obrazci. Tuto úlohu lze definovat jako úlohu kvadratického programování, tedy minimalizace čtverců vzdáleností mezi předepsaným obrazem a obrazem získaným matematickým modelem pro zadanou polohu kamery, k řešení této úlohy se používají optimalizační metody.Aplikace také řeší kalibraci pomocí pozice kamery z pohledu vhodných kalibračních vzorů, jako jsou například šachovnice, kruhové mřížky nebo CharuCo tagy. Na základě studia požadavků na kalibrační obrazec byl vyhotoven kombinovaný kalibrační obrazec s bílým pozadím, užitý pro vývoj a výzkum možností výpočtu polohy v prostoru a přesného pozicování v dalších celcích průmyslového výzkumu.Implementovaný model popisuje zobrazení, které pro danou polohu kamery a předepsaný geometrický obrazec (kalibrační čtverec), popisuje obraz kalibračního čtverce zachyceného grafickým čipem kamery. Realizací aplikace je implementován optimalizační algoritmus provádějící navedení kamery do polohy, ve které její grafický chip zaznamená předepsaný kalibrační čtverec ve tvaru předem zadaného obrazu.

Czech name

Aplikace optimalizování přesné pozice a prostorové orientace robotického ramena

Czech description

Aplikace umožňuje určit polohu kamery vůči definovanému geometrickému obrazci. Tuto úlohu lze definovat jako úlohu kvadratického programování, tedy minimalizace čtverců vzdáleností mezi předepsaným obrazem a obrazem získaným matematickým modelem pro zadanou polohu kamery, k řešení této úlohy se používají optimalizační metody.Aplikace také řeší kalibraci pomocí pozice kamery z pohledu vhodných kalibračních vzorů, jako jsou například šachovnice, kruhové mřížky nebo CharuCo tagy. Na základě studia požadavků na kalibrační obrazec byl vyhotoven kombinovaný kalibrační obrazec s bílým pozadím, užitý pro vývoj a výzkum možností výpočtu polohy v prostoru a přesného pozicování v dalších celcích průmyslového výzkumu.Implementovaný model popisuje zobrazení, které pro danou polohu kamery a předepsaný geometrický obrazec (kalibrační čtverec), popisuje obraz kalibračního čtverce zachyceného grafickým čipem kamery. Realizací aplikace je implementován optimalizační algoritmus provádějící navedení kamery do polohy, ve které její grafický chip zaznamená předepsaný kalibrační čtverec ve tvaru předem zadaného obrazu.

Type

R - Software

CEP classification

—

OECD FORD branch

10200 - Computer and information sciences

Project

<a href="/en/project/FW01010103" target="_blank" >FW01010103: Robotic experimental workplace for accurate product quality assessment</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2022

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Internal product ID

Aplikace pozice orientace robota

Technical parameters

Realizované experimenty ukázaly, že při použití robotu Staubli TX2-60, kamery Basler acA2500-14gm 5 Mpx, objektivu Computar M0814-MP2 2/3&quot; 8mm 204 f1.4 a kalibračního obrazce velkého 100 mm je dosažená přesnost modelu kamery menší než 4 pixely, což v tomto případě znamená nepřesnost méně než 0,4mm pro malé odchylky (&lt; 20 mm a &lt; 5°). Prezentované data z experimentů byly prováděny na vzdálenost 300mm od snímaného předmětu. Snížením vzdálenosti od předmětu a zvýšením rozlišení kamery by bylo možné dosáhnout i řádově lepších výsledků, což bylo experimentem dokázáno. Např. u kamery Basler a2A5320-23umPRO 16 Mpx, objektivu Basler C11-3520-12M-P 35 mm f2.0, při vzdálenosti 150 mm, velikosti objektu 30 mm, je přesnost na jeden pixel 0,01 mm, dosažitelná přesnost je pod 0,05 mm.

Economical parameters

Oblast průmyslové využitelnosti aplikace je především v oblasti automatizace, automobilového průmyslu, strojírenství, potravinovém průmyslu, farmacii a další, kde může být vyvinutá technologie využita ke zvýšení přesnosti a kvality vyráběných nebo testovaných komponent. Předpokládané tržby s užitím výsledků projektu v následujících 5 letech:14 250,26 000,33 000,46 400,54 000 tis. Kč

Owner IČO

—

Owner name

VŠB - TU Ostrava, Fakulta elektrotechniky a informatiky