梅卡曼德 3D 视觉引导系统通用 SOP

适用版本：Mech-Vision & Mech-Viz 2.1.0
适用相机：Mech-Eye V3 / V4 系列
适用机器人：六轴 / 四轴 / 桁架
适用场景：抓取、装配、拆码垛、定位、检测

一、部署前检查清单

1.1 硬件检查

检查项	标准	备注
机器人底座安装	牢固无晃动	六个月检查一次
机器人零点	未丢失	两月检查一次
相机支架安装	稳固无变形	两周检查一次
相机支架连接螺栓	无松动	两周检查一次
相机网线连接	牢固无老化	每天检查
相机电源线连接	牢固无破损	每天检查
工控机电源/网线/加密狗	正常	每周检查
交换机网线	连接正常	每周检查

1.2 环境检查

光照均匀，无强烈反光或过暗区域
工作温度：LSR/DEEP 系列 -10~~45℃，DLP 系列 0~~45℃
海拔 ≤ 4000 米
相机附近无易燃易爆物品
工控机通风良好，周围预留 ≥ 5cm 间隙

1.3 软件准备

Mech-Eye Viewer、Mech-Vision、Mech-Viz 已安装并更新到最新版本
加密狗已插入并激活
相机固件为最新版本

二、相机连接与参数调节

2.1 连接相机

打开 Mech-Eye Viewer 软件
点击搜索相机，等待发现设备
选中目标相机，点击连接（或双击连接）
连接成功后选择连续采集确认图像正常

2.2 参数调节

2D 参数（调节步骤）

将参数组切换为 calib（标定用）
调节曝光时间，使图像亮度适中、标定圆清晰可见
避免严重过曝（标定圆发白无细节）或欠曝（标定圆发黑看不清）

3D 参数（调节步骤）

调整曝光时间，使深度图完整、点云清晰
确认标定板上每个标定圆完整可见
若现场环境光复杂，建议遮光处理

正常 vs 异常判断

现象	判断	处理
2D 图标定圆清晰、亮度适中	✅ 正常	-
2D 图整体过暗	❌ 欠曝	增加曝光时间
2D 图大面积发白	❌ 过曝	降低曝光时间
点云标定圆缺失	❌ 曝光不当	微调 3D 曝光时间
点云有空洞/缺失	⚠️ 需排查	检查遮挡或参数

2.3 相机预热

重要：每次开始工作前必须预热，否则点云重建精度无法保证。

方法一：Mech-Eye Viewer 连接相机，连续采集图像超过 30 分钟
方法二：相机接通电源待机超过 40 分钟

三、手眼标定

3.1 标定前准备

相机预热完毕（≥30 分钟连续采集）
机器人处于手动状态，急停拍下
标定板圆清晰无刮花、无弯曲变形
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
相机和机器人通信已配置

3.2 标定场景选择

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2
3

Eye in Hand（EIH）：相机装在机器人末端法兰上
Eye to Hand（ETH）：相机固定在支架上，独立于机器人
Eye to Eye（ETE）：双相机标定（主相机+副相机）

3.3 标定板安装要求

场景	安装方式
ETH	标定板连接件安装到机器人末端法兰，标定板与机器人末端 XY 平面平行，安装稳固
EIH	标定板平放在工作平面中心位置
ETE	标定板安装到机器人末端，标定板与机器人末端 XY 平面平行

3.4 标定流程（自动标定 - 六轴 EIH 为例）

1. 打开 Mech-Vision → 选择工程 → 点击工具栏「相机标定」
2. 标定预配置：
   - 选择「加载已有标定参数」→「下一步」
   - 选择「标定当前加载的相机」→「下一步」
   - 相机状态显示「已连接」
   - 选择「从开始步骤重新标定」→「开始标定」
3. 连接相机 → 确认图像正常 → 「下一步」
4. 安装标定板并检查内参：
   - 设置标定板型号（根据标定板标签）
   - 点击「连续采集」，控制机器人移动使标定板在红框内
   - 标定板与相机距离接近推荐值
   - 点击「停止采集并检测位置」
   - 点击「检查内参」→ 成功则下一步
   - 若失败：画辅助圆 或 手动调整检测参数
5. 连接机器人：
   - ETH场景：运行机器人示教器上的自动标定程序
   - EIH场景：设置机器人 IP → 点击连接
6. 设置移动路径：
   - 设置「高度范围参数」
   - 点击「自动生成」→ 确认路径点无碰撞风险
   - 点击「根据参数生成路径」→「下一步」
7. 获取图像和位姿：
   - 点击「开始标定」→ 等待机器人移动到各标定点
   - 机器人移动时**远离工作区域**
   - 显示「移动到全部标定点成功」→ 「下一步」
8. 计算外参：
   - 点击「计算外参」
   - 查看误差点云：查找占比 100% 的误差值 → 即标定精度
   - 点击「保存」
9. 验证标定结果：
   - 粗略验证：场景视图中查看机器人点云与模型重合度
   - 精确验证（±2mm以内）：使用「ETH/EIH 外参误差评估」工具
10. 切换外参文件：
    - 选择「从相机获取图像」步骤
    - 在步骤参数面板中点击相机标定参数组 → 选择新标定的外参文件

3.5 标定精度参考

标定方法	参考精度
标定板多个随机位姿（EIH/ETH）	±2.5 mm
TCP 尖点触碰（EIH/ETH）	±1 mm

3.6 内参检查失败处理

检查失败 → 画辅助圆
画辅助圆步骤：
  1. 点击「开始画辅助圆」
  2. 右侧图像面板右键 → 取消勾选「适应窗口」
  3. Ctrl+滚轮调整图像大小
  4. 鼠标移到标定圆十字中线点 → 左键拖动画圈完全包括标定圆
  5. 点击「重新检查内参」

若仍检测不到 → 手动调整检测参数 → 「重新检查内参」
若依然不行 → 调节相机参数（切换到 calib 参数组调节曝光）

3.7 四轴机器人特殊处理

四轴机器人缺少旋转自由度，标定后必须修正外参 Z 值。

参考「修正外参Z值操作指导」计算补偿值。

3.8 标定状态码

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

四、点云模板制作

4.1 创建方式选择

方式	适用场景
相机采集点云生成	无 STL 模型、相机采集点云与 STL 一致性差
导入 STL 文件生成	已有目标物体 STL 模型
创建简易几何体	工件形状规则（方块/圆柱等）
导入处理后的点云	对点云预处理有特殊需求

4.2 相机采集点云制作模板流程

1. 准备工作：
   - 光照均匀，工件摆放能凸显目标特性
   - 工件与背景易区分
   - 工件放置于相机视野内
2. 打开工件库 → 选择「用相机采集点云」→ 设置工件名称
3. 采集点云：
   - 使用当前工程采集
   - 调整预处理参数（去噪/降采样）
   - 设置 3D ROI 去除无关背景
   - 可采集背景图像自动去除背景点云
4. 编辑模板：
   - 设置点云显示方式（全部/面/边缘）
   - 校准物体中心点（默认/对称中心/特征中心）
   - 配置点云模板（避免误匹配/设置对称性）
   - 可设置权重模板（框选特征区域赋予更高权重）
5. 设置抓取点：
   - 在点云上添加抓取点
   - 或设置抓取点阵列（对称工件）
   - 有工具配置时启用工具预览抓取位置
6. 设置碰撞模型（可选）：
   - 推荐基于 STL 模型生成点云立方体
   - 自动对齐碰撞模型与点云模板
7. 保存 → 工件保存至 方案文件夹\resource\workobject_library

4.3 何时需要重新制作点云模板

工件形状、大小、表面纹理发生变化
光照、背景条件改变
精度要求提高
软件升级或硬件更换
匹配错误率上升
新产品或新应用场景引入
方案从 1.8 及之前版本升级

五、工程搭建与调试

5.1 基础流程

从相机获取图像 → 预处理（去噪/滤波）→ 点云配准/拼接
        ↓
3D 匹配 / 3D 工件识别（加载点云模板）
        ↓
路径规划 / 抓取点输出
        ↓
通信输出（标准接口 → 机器人 / PLC）

5.2 参数配方（多产品切换）

相同工程，不同产品切换时使用参数配方，避免重复搭建。

1
2
3

配置路径：工程配置区 → 工程助手 → 参数配方
操作：添加配方 → 设置不同产品的点云模板和参数
切换：运行前选择对应配方

5.3 系统测试

Mech-Vision 运行测试

将若干工件随机放置在相机视野内
运行 Mech-Vision 工程
查看 3D 匹配输出，观察匹配效果
调整参数直至稳定匹配并输出工件位姿

抓取测试

工件随机放置
运行机器人程序
观察抓取情况，若精准稳定 → 测试通过
若抓取不准，检查：
- 点云模板是否与当前工件对应
- 抓取点位置设置是否正确
- 步骤参数是否合理

六、通信配置

6.1 标准接口通信（推荐）

适用于：YASKAWA、UR、ABB、KUKA、FANUC、DENSO、DOBOT、ESTUN、ELITE、CGXi、TM 等主流机器人

配置路径：Mech-Vision 工具栏 → 机器人通信配置
配置内容：
  - 机器人品牌和型号
  - IP 地址
  - 通信协议参数

6.2 主控通信

适用于：标准接口无法支持的机器人

配置路径：Mech-Viz 工具栏 → 主控连接机器人
配置内容：
  - 机器人 IP 地址
  - 主控程序（机器侧运行）

6.3 视觉系统输出给机器人

输出内容	说明
工件位置 (X, Y, Z)	机器人坐标系下的位置
工件姿态 (R, P, Y)	抓取角度
抓取位姿	机器人 TCP 位姿
状态码	执行结果

七、日常操作流程

7.1 开机流程

1. 确认现场安全，无人进入机器人工作区域
2. 工控机上电（一般自动开机）
3. 等待系统启动，视觉软件自动运行并最小化
4. 检查桌面右下角 Mech-Vision / Mech-Viz 图标
5. 点击 Mech-Vision 图标 → 检查日志-控制台：
   ✅ 工程正常加载
   ✅ 相机正常连接
   ✅ 通信正常
6. 如有问题 → 参考故障排查章节

7.2 生产运行

1. 运行机器人示教器上的主程序
2. 视觉系统接收触发信号 → 拍照 → 计算 → 输出结果
3. 机器人执行抓取/放置动作
4. 循环运行

7.3 关机流程

1. 停止机器人程序
2. 确认机器人处于停止状态
3. 桌面右下角右键 Mech-Vision → 退出
4. 桌面右下角右键 Mech-Viz → 退出
5. 若有保存提示 → 点击保存或丢弃
6. 工控机开始菜单 → 电源 → 关机

7.4 定期重启

建议：工控机每周重启一次，保持运行稳定。

八、维护与点检

8.1 日常点检（每天）

设备	检查项	处理
相机镜头	表面洁净无灰尘/水雾/划痕/油污	用异丙醇软布擦拭
相机外壳	有无撞痕/形变/剐蹭	如有碰撞，检查内外参
相机网线	有无老化，两端连接是否牢固	必要时更换
相机电源线	有无破损，连接是否牢固	必要时更换

8.2 周点检

设备	检查项
工控机	电源、网线、加密狗是否正常
交换机	网线连接是否正常
键鼠/HDMI	接口处有无松动
工控机环境	通风散热良好，无物品遮挡

8.3 两周点检

设备	检查项
相机支架	有无形变或晃动，连接螺栓是否松动

8.4 两月点检

设备	检查项
机器人零点	检查零点偏移，如有偏移需重新标定零点和外参
相机内外参	使用标定板检查内参（预热30分钟后进行）

8.5 六个月点检

设备	检查项
机器人底座	检查是否晃动，如有晃动重新固定并标定

8.6 清洁方法

镜头清洁：
  1. 断电
  2. 软布擦去浮屑
  3. 滴异丙醇/镜头清洁剂于柔软无绒布上
  4. 小心擦拭窗口玻璃

禁止：
  - 汽油、煤油、腐蚀性物质
  - 压力水枪或水管冲洗
  - 未断电清洁（触电风险）

九、故障排查

9.1 排查流程

发现故障
   ↓
产线操作员根据状态码/现象快速排查
   ↓（无法解决）
维护人员参考常见问题解决方案
   ↓（无法解决）
收集故障信息 → 联系梅卡曼德 400-9696-010

9.2 常见问题速查

现象	可能原因	处理方式
软件弹窗 H0007/H0031	未获得许可或许可异常	联系梅卡曼德激活许可
Mech-Vision 无法打开/加载慢	虚拟内存不足	增大虚拟内存（初始4096MB，最大物理内存1.5~3倍）
相机搜索不到	网线连接问题 / IP 配置错误	检查网线和相机 IP
相机不投光	电源未接通	检查电源连接
3D 匹配无结果	阈值过高 / 模板与工件不一致 / ROI 设置不当	调低阈值 / 重新制作模板 / 调整 ROI
视觉系统未输出结果	相机断开 / 超时 / 外参文件损坏	检查连接 / 磁盘空间 / 参考 1019 错误码
机器人不抓取	通信断开 / 未收到结果 / 机器人报警	检查通信链路 / 机器人报警
抓取有偏差	外参误差变大 / 模板不匹配 / 机器人精度下降	重新标定 / 更换模板 / 检查机器人零点
点云缺失	曝光不当 / 物体在视野外	调节参数 / 调整工件位置

9.3 错误码优先级处理

1019 → Mech-Vision运行超时    → 检查磁盘/通信
1030 → 机器人无法到达路径点   → 参考1030错误码排查
2004 → Mech-Viz运行超时       → 检查磁盘/通信
2020 → 检测到奇异点           → 参考2020错误码排查
2025 → Mech-Viz运行超时       → 参考2025错误码排查
2031 → 检测到机器人碰撞       → 参考2031错误码排查
2037 → 视觉服务没有输出结果   → 参考2037错误码排查

9.4 外参精度验证（±2mm 高精度场景）

工具：Mech-Vision → 工具箱 → 精度误差分析工具 → 外参 → ETH/EIH外参误差评估

步骤：
  1. 标定板安装于机器人末端
  2. 搭建新工程（仅获取标定板位姿）
  3. 创建标定板虚拟 TCP
  4. 操作机器人至工作区域不同位置
  5. 对比虚拟 TCP 与标定板圆心偏差
  6. 偏差大 → 重新手眼标定

十、故障信息收集（联系技术支持前必做）

10.1 相机问题

信息	获取方式
现场场景	拍照记录
相机序列号 (SN)	相机标签
相机型号/固件版本	Mech-Eye Viewer 或相机标签
安装方式	EIH / ETH
问题分类	连接/投光/采集/点云质量
Mech-Eye Viewer 日志	导出 .log 文件（故障当日）

10.2 工控机问题

信息	获取方式
工控机型号和编号	设备标签
故障描述	文字记录
蓝屏错误代码	记录屏幕内容
系统日志	事件查看器 → Windows日志 → 系统 → 导出

10.3 软件/视觉问题

信息	获取方式
故障现象和条件	截图+文字描述
软件名称和版本	帮助 → 关于
相机型号/SN/固件/安装方式	Mech-Eye Viewer
工程文件	备份整个工程文件夹
Mech-Vision 日志	日志区 → 视觉选项卡 → 导出
Mech-Viz 日志	日志面板 → 导出
通信组件日志	日志区 → 控制台选项卡 → 导出
深度学习日志	Mech-Vision安装目录\dl_sdk_log\
调试文件 (.dmp)	软件安装目录或 C:\Users%USERNAME%\AppData\Local\CrashDumps

十一、备件参考

物料	规格
相机网线	5M / 10M / 15M / 20M / 30M（-LU 为 90° 弯头）
相机 DC 电源线	3M / 5M / 10M / 15M / 20M / 30M
适配器电源线	L10~~L60（10~~60米，24V DC）

采购热线：400-9696-010
服务邮箱：[email protected]
远程支持：向日葵 / TeamViewer / AnyDesk

附录：关键参数速查

参数	推荐值
工控机虚拟内存（初始）	物理内存的 1/2，建议 4096 MB
工控机虚拟内存（最大）	物理内存的 1.5~3 倍
工控机重启周期	每周一次
相机预热时间	≥30 分钟连续采集或 ≥40 分钟待机
镜头清洁周期	每天一次
相机支架点检周期	两周一次
机器人底座点检周期	六个月一次
机器人零点检查周期	两个月一次
相机内外参点检周期	两个月一次
标定板精度（多位姿法）	±2.5 mm
标定板精度（TCP尖点触碰）	±1 mm
高精度外参验证标准	±2 mm 以内必须用 ETH/EIH 外参误差评估工具

梅卡曼德 3D 视觉引导系统 通用 SOP

梅卡曼德 3D 视觉引导系统 通用 SOP

一、部署前检查清单

1.1 硬件检查

1.2 环境检查

1.3 软件准备

二、相机连接与参数调节

2.1 连接相机

2.2 参数调节

2D 参数（调节步骤）

3D 参数（调节步骤）

正常 vs 异常判断

2.3 相机预热

三、手眼标定

3.1 标定前准备

3.2 标定场景选择

3.3 标定板安装要求

3.4 标定流程（自动标定 - 六轴 EIH 为例）

3.5 标定精度参考

3.6 内参检查失败处理

3.7 四轴机器人特殊处理

3.8 标定状态码

四、点云模板制作

4.1 创建方式选择

4.2 相机采集点云制作模板流程

4.3 何时需要重新制作点云模板

五、工程搭建与调试

5.1 基础流程

5.2 参数配方（多产品切换）

5.3 系统测试

Mech-Vision 运行测试

抓取测试

六、通信配置

6.1 标准接口通信（推荐）

6.2 主控通信

6.3 视觉系统输出给机器人

七、日常操作流程

7.1 开机流程

7.2 生产运行

7.3 关机流程

7.4 定期重启

八、维护与点检

8.1 日常点检（每天）

8.2 周点检

8.3 两周点检

8.4 两月点检

8.5 六个月点检

8.6 清洁方法

九、故障排查

9.1 排查流程

9.2 常见问题速查

9.3 错误码优先级处理

9.4 外参精度验证（±2mm 高精度场景）

十、故障信息收集（联系技术支持前必做）

10.1 相机问题

10.2 工控机问题

10.3 软件/视觉问题

十一、备件参考

附录：关键参数速查

梅卡曼德 3D 视觉引导系统通用 SOP

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