工业机器人视觉技术及应用

本书图文并茂，通俗易懂，实用性强，内容涵盖工业机器人视觉技术的基本原理及行业应用，理论与实践结合，并配有教学课件及视频素材、教学参考与拓展资料等，既可以作为普通高校及中高职院校机电一体化、电气自动化及机器人等相关专业的教学和实训教材，以及工业机器人视觉培训机构培训教材，供从事相关行业的技术人员作为参考。

本书主要讲述机器视觉基础知识、工业机器人与机器视觉系统如何通信。本书共9章，分别为绪论、视觉技术基础、工业机器人视觉系统、智能视觉系统、智能机器视觉应用实例、工业机器人操作基础、工业机器人编程及应用、工业机器人视觉系统应用（基于以太网）、工业机器人视觉系统应用（基于现场总线）。本书图文并茂、通俗易懂、实用性强，既可以作为高等院校机电一体化、电气自动化及工业机器人技术等相关专业教材，又可作为工业机器人培训机构培训教材，也可供从事相关行业的技术人员参考。

张明文，工程师，2010年毕业于哈尔滨工业大学机器人研究所，师从中国工程院院士蔡鹤皋、 “十三五”国家863计划机器人技术主题专家组组长赵杰教授。

第1章绪论／1
1．1机器视觉定义／1
1．2机器视觉系统特点／2
1．3机器视觉发展历史／3
1．4工业机器人视觉功能／5
1．4．1引导／6
1．4．2检测／7
1．4．3测量／7
1．4．4识别／8
1．5机器视觉技术发展前沿／8
1．5．13D视觉技术／9
1．5．2AI视觉技术／10
思考题／11
第2章视觉技术基础／12
2．1视觉成像原理／12
2．1．1透视成像原理／12
2．1．2坐标系及其变换／14
2．1．3畸变模型／16
2．2数字图像基础／17
2．2．1数字图像／17
2．2．2颜色模型／19
2．2．3图像格式／21
2．3图像处理基础／24
2．3．1灰度处理／24
2．3．2图像二值化／26
2．3．3图像锐化／27
2．4图像处理常用算法／28
2．4．1图像分割／28
2．4．2边缘检测／29
2．4．3特征提取／31
2．4．4模板匹配／32
思考题／33
第3章工业机器人视觉系统／35
3．1工业机器人视觉系统概述／35
3．1．1基本组成／35
3．1．2工作过程／37
3．1．3相机安装／37
3．2相机工作原理及应用／38
3．2．1相机的工作原理／38
3．2．2相机的主要技术参数／40
3．2．3相机的行业应用／44
3．3镜头工作原理及应用／46
3．3．1镜头的工作原理／46
3．3．2镜头的主要技术参数／48
3．3．3镜头的应用／52
3．4光源基础知识及应用／54
3．4．1光源分类／54
3．4．2光源影响要素／59
3．5图像处理系统／62
3．5．1嵌入式图像处理系统／62
3．5．2基于计算机的图像处理系统／63
思考题／65
第4章智能视觉系统／66
4．1智能相机简介／66
4．1．1系统构成／67
4．1．2常用系列／67
4．1．3智能相机介绍／68
4．1．4软件介绍／70
4．2智能相机连接／71
4．2．1软件安装／71
4．2．2联机设置／73
4．3设置图像／74
4．3．1图像加载／74
4．3．2触发器／75
4．3．3灯光／76
4．3．4图像校准／76
4．4设置工具／77
4．4．1定位部件／78
4．4．2检查部件／85
4．5配置结果／92
4．5．1输入/输出／92
4．5．2通信／93
思考题／95
第5章智能机器视觉应用实例／96
5．1元件引导定位／96
5．1．1实训目的／96
5．1．2实训原理／96
5．1．3实训步骤／96
5．2硅片尺寸测量／99
5．2．1实训目的／99
5．2．2实训原理／100
5．2．3实训步骤／100
5．3药片数量统计／106
5．3．1实训目的／106
5．3．2实训原理／106
5．3．3实训步骤／106
5．4条码识别检测／111
5．4．1实训目的／111
5．4．2实训原理／111
5．4．3实训步骤／111
5．5二维码识别检测／116
5．5．1实训目的／116
5．5．2实训原理／116
5．5．3实训步骤／116
5．6文字识别检测／120
5．6．1实训目的／120
5．6．2实训原理／120
5．6．3实训步骤／120
思考题／125
第6章工业机器人操作基础／126
6．1工业机器人概述／126
6．1．1工业机器人定义和特点／126
6．1．2工业机器人分类／127
6．1．3工业机器人应用／130
6．2工业机器人主要技术参数／132
6．2．1自由度／132
6．2．2额定负载／133
6．2．3工作空间／135
6．2．4工作精度／135
6．3工业机器人组成／136
6．3．1机器人本体／137
6．3．2控制器／138
6．3．3示教器／139
6．4基本操作／141
6．4．1基本概念／141
6．4．2手动操作模式／143
6．4．3工具坐标系建立／144
6．4．4工件坐标系建立／144
思考题／145
第7章工业机器人编程及应用／146
7．1I/O通信／146
7．1．1I/O硬件介绍／146
7．1．2系统I/O配置／147
7．2程序数据／148
7．2．1常见数据类型／149
7．2．2数据存储类型／149
7．2．3程序数据操作／150
7．3动作指令／152
7．4编程基础／155
7．4．1RAPID语言结构／155
7．4．2程序操作／157
思考题／160
第8章工业机器人视觉系统应用（基于以太网）／161
8．1硬件组成与连接／161
8．1．1硬件组成／161
8．1．2工作流程／162
8．2相机配置及组态编程／163
8．2．1相机连接及设置图像／163
8．2．2设置工具／164
8．2．3配置结果及运行／167
8．2．4数据接收测试／169
8．3工业机器人IP地址配置／170
8．4工业机器人编程与调试／172
8．4．1工业机器人通信编程基础／173
8．4．2功能规划与程序设计／175
8．4．3程序调试／183
思考题／187
第9章工业机器人视觉系统应用（基于现场总线）／188
9．1网关概述／189
9．1．1硬件介绍／189
9．1．2支持协议／190
9．2PROFINET网络配置／190
9．2．1PROFINETI/O协议介绍／191
9．2．2相机侧PROFINETI/O配置／191
9．2．3网关侧PROFINETI/O配置／192
9．3DeviceNet现场总线配置／196
9．3．1DeviceNet现场总线介绍／196
9．3．2工业机器人侧DeviceNet配置／197
9．3．3网关侧DeviceNet配置／198
9．4工业机器人变量设置／200
9．5程序编辑／201
思考题／203
参考文献／204