ハンドアイシステム構成
視覚誘導ロボットシステムにおけるカメラの位置については、eye-to-hand と eye-in-hand という2つの異なる標準構成があります。
この構成は、カメラがロボットのエンドエフェクターにしっかりと取り付けられ、ロボットとともに移動することを前提としています。最も一般的には、フランジまたはツールに機械的に固定されます。
このシステムの利点は、その柔軟性にあります。より広い FOV が必要な場合は、ロボットを後退させて遠距離から撮影することができます。複数の視点から対象物を撮影することで、より完全な 3D モデル（場合によっては 360 度全方位モデル）を作成できます。また、カメラの視点を変更して、異なる角度から撮影することも可能です。このシステム構成のもう一つの利点は、ロボットによる対象物の遮蔽が発生しないことです。
この構成の欠点の一つは、ロボットの加速度を注意深く制御して衝突回避を実装する必要があることです。これは、作業環境、カメラ、ロボットへの損傷を防ぐためです。ロボット取り付けのもう一つの欠点は、ロボットが正しい位置にない場合、画像取得にカメラが使用できない可能性があることです。たとえば、ピックアップした部品を配送しているときです。また、ロボットは 3D 画像を取得する前に動きを停止する必要があります。最後に、カメラの重量により、グリッパーとロボットがピックする物体に使用できるペイロードが減少します。
この構成のシステムには、ロボットの環境内に設置され、ロボットアームの作業空間を観察する向きに配置された固定カメラが備わっています。
このシステムの利点は、カメラがロボットのピッキング作業領域から比較的離れているため、ロボットが衝突する可能性が低いことです。このシステム構成のもう一つの利点は、ロボットの移動中に画像取得を同時に実行できることであり、サイクルタイムの短縮が期待できます。
欠点としては、ロボットアームが対象物とカメラの間を移動することで、対象物の視界を遮ってしまう可能性があることです。これにより、サイクルタイムに悪影響を及ぼす可能性があります。これを防ぐには、高度なモーションプランニングを行い、ロボットの動作と画像取得を同期させる必要がありますが、これは容易ではありません。また、カメラが固定されており、視点が一定であるため、このシステムは柔軟性に欠けます。これは、 FOV を変更したり、必要に応じて画像計測の正確度を高めたりすることができないことを意味します。さらに、カメラを取り付けるための機械構造が必要となるため、 ロボットセル の構築に余分な労力がかかります。
システム構成を紹介したので、次に ハンドアイキャリブレーションの問題 を特定します。