Aplikace optimalizování přesné pozice a prostorové orientace robotického ramena

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

<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

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Aplikace optimalizování přesné pozice a prostorové orientace robotického ramena

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

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

Popis výsledku anglicky

The application allows you to specify the position of the camera relative to a defined geometric pattern. This problem can be defined as a quadratic programming problem, i.e. minimizing the squares of the distances between the prescribed image and the image obtained by the mathematical model for a given camera position, optimization methods are used to solve this problem.The application also solves the calibration using the camera position in terms of suitable calibration patterns such as checkerboard, circular grids or CharuCo tags. Based on the study of the calibration pattern requirements, a combined calibration pattern with a white background was produced, used for the development and research of the possibilities of computing position in space and accurate positioning in other industrial research units.The implemented model describes a representation that, for a given camera position and a prescribed geometric pattern (calibration square), describes the image of the calibration square captured by the camera&apos;s graphics chip. By implementing the application, an optimization algorithm is implemented that performs the guidance of the camera to a position in which its graphics chip captures the prescribed calibration square in the form of a predefined image.

Druh

R - Software

CEP obor

—

OECD FORD obor

10200 - Computer and information sciences

Projekt

<a href="/cs/project/FW01010103" target="_blank" >FW01010103: Robotické experimentální pracoviště pro přesné vyhodnocení kvality výrobků</a><br>

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2022

Kód důvěrnosti údajů

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.

Interní identifikační kód produktu

Aplikace pozice orientace robota

Technické parametry

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.

Ekonomické parametry

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

IČO vlastníka výsledku

—

Název vlastníka

VŠB - TU Ostrava, Fakulta elektrotechniky a informatiky