梅卡曼德视觉系统维护与保养手册(V2.1)

文档信息

  • 版本:V2.1
  • 软件版本:Mech-Vision & Mech-Viz 2.1.0、Mech-Eye Viewer 2.4.0
  • 相机:V3 和 V4 型号
  • 工控机:Mech-Mind IPC STD / ADV / PRO

一、系统组成

1
2
3
4
5
机器人 → 相机(Mech-Eye) → 工控机 → 梅卡曼德软件
├── Mech-Eye Viewer(相机参数调节)
├── Mech-Vision(视觉处理/图形化)
├── Mech-Viz(机器人编程/路径规划)
└── Mech-DLK(深度学习)

二、安全指南

基本要求

  • 维护保养以安全为第一要素
  • 非必要不进入机器人工作区域
  • 进入前确认机器人处于手动状态急停拍下上安全锁
  • 穿戴劳保用品(工作服、安全鞋、安全帽、反光背心)
  • 高处作业(>2米)须系安全带
  • 维护保养尽可能断开机器人和系统电源
  • 不得已通电作业时,先拍急停,挂警示标牌
  • 严禁在相机附近放置易燃易爆物品

激光相机安全

  • 请勿直视激光束及其反射激光束
  • 请勿使用光学仪器直视激光束
  • 激光光路中不要放置反光物体和金属物体

相机工作温度

  • LSR 系列与 DEEP 相机:-10~45℃
  • DLP 相机:0~45℃
  • 海拔 4000 米以下使用

三、视觉系统开关机

开机操作

  1. 确认工控机已接通电源(一般自动开机)
  2. 工控机开机后自动打开视觉软件并最小化
  3. 在桌面任务栏找到 Mech-Vision 图标,左键单击弹出界面
  4. 查看菜单栏和日志-控制台,确认工程加载和通信连接正常

关机操作

  1. 桌面右下角右键单击 Mech-Vision 和 Mech-Viz 图标
  2. 选择退出(如有保存提示按需点击保存或丢弃)
  3. 软件关闭后,工控机开始菜单 → 电源 → 关机

重启操作

  1. 先关闭视觉软件
  2. 工控机开始菜单 → 电源 → 重启

四、手眼标定

核心概念

术语 说明
相机外参 机器人与相机之间的位姿转换关系(手眼关系)
相机内参 镜头焦距、畸变等,出厂已标定保存在相机内

需要重新手眼标定的情况

  1. 视觉系统更换设备(相机)时
  2. 机器人工作环境或布局发生更改时
  3. 抓取精度要求提高时
  4. 发生撞击或移动导致机器人/相机位置变化时
  5. 出现抓不准问题且外参误差变大时
  6. 应用长期运行,为保证系统稳定性定期标定时

标定场景分类

1
2
3
Eye in Hand(EIH):相机安装在机器人末端
Eye to Hand(ETH):相机固定在支架上
Eye to Eye(ETE):双相机标定

支持的机器人类型

  • 六轴机器人(自动/手动标定)
  • 四轴机器人(SCARA/Palletizer,自动/手动标定)
  • 桁架机器人(手动标定)

外参误差评估方法

粗略判断(厘米级)

  • 场景视图中查看机器人点云与机器人模型的重合度

精确评估(几毫米级)

  • ETH外参误差评估工具
  • EIH外参误差评估工具

标定前检查工作

  • ✅ 确认机器人底座已牢固安装
  • ✅ 确认相机支架及相机已牢固安装
  • ✅ 确认标定板已牢固安装于机器人末端(ETH)
  • ✅ 确认机器人绝对精度满足使用要求
  • ✅ 校验机器人模型参数准确性
  • ✅ 确认已进行相机预热暖机(连续采集30分钟或待机40分钟)

标定板要求

  • 标定板上圆清晰无刮花
  • 标定板无明显弯曲变形
  • EIH 场景:标定板平放在工作平面中心
  • ETH 场景:标定板安装到机器人末端法兰,与机器人末端 XY 平面平行

内参检查失败处理

  1. 画辅助圆:手动圈出标定圆 → 重新检查
  2. 手动调整检测参数:更改检测参数值 → 重新检查
  3. 若仍检测不到 → 调节相机参数(参考参数调节章节)

四轴机器人标定特殊点

  • 因缺少旋转自由度,标定过程中采集图像缺少旋转量
  • 标定完成后需要修正外参 Z 值(参考修正外参Z值操作指导)

标定状态码(标准接口通信)

状态码 含义
7001 标定:参数错误
7002 标定:Mech-Vision未提供标定法兰位姿
7003 标定:Mech-Vision未提供标定关节角
7004 标定:机器人到达标定点失败
7100 标定:机器人成功到达标定点
7101 标定:成功从Mech-Vision获取位姿

五、点云模板与抓取点

基本要求

好的点云模板需满足:

  1. 点云分布均匀、数量合理(避免影响匹配速度)
  2. 包括工件典型特征(准确识别)
  3. 避免无关点云干扰(保证匹配稳定性)

创建方式

  1. 通过相机采集点云生成点云模板(无 STL 模型时)
  2. 导入 STL 文件生成点云模板
  3. 创建简易几何体生成点云模板(形状规则工件)
  4. 导入处理后的点云生成点云模板

流程

1
采集点云 → 编辑模板(去噪/降采样/校准中心点)→ 设置抓取点 → 设置碰撞模型(可选)

抓取点

  • 抓取点代表物体上可被机器人抓取的位置
  • 位于物体坐标系下,位置和方向相对于物体
  • 可设置抓取点阵列(对称工件提高抓取效率)

权重模板

  • 在工件对象识别过程中,通过着重识别所选特征提高匹配准确性
  • 设置方法:点云显示为”显示面点云” → 编辑模板 → 长按右键框选特征 → 应用

碰撞模型

  • 用于路径规划时碰撞检测
  • 可基于 STL 模型生成点云立方体
  • 边长 2mm 立方体填充点云表面进行碰撞检测

何时需要重新制作点云模板

  • 物体特征变化(形状/大小/表面纹理)
  • 环境变化(光照/背景条件改变)
  • 精度要求提高
  • 系统升级或硬件更换
  • 错误率增加
  • 新应用或产品线引入
  • 方案从 1.8 及之前版本升级到当前版本

六、维护与点检

相机镜头清洁

  • 清洁周期:每天一次
  • 清洁方法:断电 → 软布擦浮屑 → 镜头清洁剂/异丙醇擦拭
  • 禁止:汽油/煤油/腐蚀性物质、压力水枪冲洗

相机外壳点检

  • 周期:每天一次
  • 目视检查有无撞痕、形变、剐蹭
  • 如发生过碰撞 → 软件检查内外参精度 → 必要时更换相机或重新标定

相机线缆点检

  • 周期:每天一次
  • 检查线缆有无老化、两端连接是否稳固
  • 如通过管线包走线,还需检查弯折、扭转、磨损
  • 长时间不使用应断电处理

相机支架点检

  • 周期:两周一次
  • 目视检查有无形变或晃动,连接螺栓是否松动
  • 如不合格 → 软件检查内外参精度 → 必要时重新手眼标定

工控机及交换机点检

  • 周期:一周一次
  • 检查工控机电源、网线、加密狗
  • 检查键盘/鼠标/HDMI 连接线
  • 建议定期重启工控机
  • 放置在通风散热良好环境,表面不放置无关物品
  • 冷却通风口不得有物体遮挡,周围至少预留5厘米间隙

机器人点检

  • 机器人底座:检查是否晃动(六个月一次
  • 机器人零点:检查零点偏移(两月一次),如有偏移需重新标定零点和外参

相机内外参点检

  • 周期:两月一次
  • 预热暖机:连续采集超过 30 分钟或待机 40 分钟

七、故障排查

标准排查流程

1
2
3
4
5
产线操作员根据状态码快速排查
↓(无法排除)
维护人员参考常见问题解决方案
↓(无法排除)
收集故障信息 → 联系梅卡曼德技术支持

错误码处理

使用标准接口通信时,日志中打印带错误码的日志(如 [1019]:Mech-Vision运行超时),根据错误码快速排除。

工控机常见问题

  • 无法开机但有连续报警声 → 内存条问题
  • 调试完成后无法开机 → 检查主板/电源/CPU/内存连接
  • 提示没发现硬盘 → 硬盘故障或使用年限过长
  • 运行中自动重启 → 应用软件与系统冲突
  • 磁盘空间不足 → 清理不必要的文件
  • 蓝屏重启 → Windows 系统故障,需重装系统
  • 显示器无显示 → 检查显示器电源与 HDMI 线连接

相机常见问题

  • 无法开机 → 检查电源和电源线连接
  • 指示灯异常 → 对照指示说明判断
  • 有异响 → 振镜问题,联系技术支持返厂维修
  • 功能故障(深度图为空/无法保存数据)→ 联系技术支持

视觉系统未输出结果

可能原因:

  • 采图异常(搜索不到相机/无法获取图像/连接断开/点云缺失/采集时间过长)
  • 3D ROI 中无点云(ROI 设置不合理)
  • 深度学习推理无结果(置信度阈值过高)
  • 3D 匹配无结果(无点云输入/阈值过高/工件与模板不一致)
  • 工程运行超时(磁盘爆满/错误码1019)
  • 外参文件丢失或损坏(异常断电导致)
  • 步骤间数据流断开(软件升级/断电/误操作)
  • 软件闪退或内存不足

机器人未执行抓取任务

排查顺序:

  1. 排查机器人/PLC 与视觉系统连接失败问题
  2. 排查视觉系统是否发送视觉结果
  3. 确认机器人侧是否有报警

机器人发生碰撞

  • 末端工具与工件碰撞
  • 机器人本体或夹具与料筐碰撞
  • 机器人本体或夹具与场景碰撞
  • 已持有工件与场景物体或其他工件碰撞

机器人抓取存在偏差

抓取误差来源:

  • 相机误差
  • 机器人误差
  • 外参误差
  • 视觉误差
  • 其他误差(碰撞、安装稳固性)

八、备件清单

物料 规格型号
相机网线 CBL-ETH-5M/10M/15M/20M/30M(带 -LU 为90°弯头)
相机DC电源线 CBL-PWR-3M/5M/10M/15M/20M/30M
适配器电源线 L10/L15/L20/L30/L40/L50/L60(10~60米,24V DC)

采购热线:400-9696-010


九、服务支持

  • 保修及服务热线(7×24):400-9696-010
  • 服务邮箱[email protected]
  • 在线社区:梅卡曼德在线社区
  • 远程支持工具:向日葵、TeamViewer、AnyDesk