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Dobot Magician
视觉套件软件 用户手册
文档版本:V1.0.0 发布日期:2018-04-17
用户手册
深圳市越疆科技有限公司

Dobot Magician 视觉套件软件用户手册
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目的
Dobot Magician 视觉套件软件用户手册 前 言
前言
本手册介绍了通过 Dobot Magician 视觉套件的三款软件来实现标定、特征提取和颜色 识别功能。
读者对象
本手册适用于:
 客户工程师
 销售工程师
 安装调测工程师  技术支持工程师
符号约定
在本手册中可能出现下列标志，它们所代表的含义如下。
符号
说明
危险
表示有高度潜在危险，如果不能避免，会导致人员 死亡或严重伤害
警告
表示有中度或低度潜在危害，如果不能避免，可能 导致人员轻微伤害、机械臂毁坏等情况
注意
表示有潜在风险，如果忽视这些文本，可能导致机 械臂损坏、数据丢失或不可预知的结果
说明
表示是正文的附加信息，是对正文的强调和补充
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Dobot Magician 视觉套件软件用户手册 目 录
目录
视觉分拣流程图 ……………………………………………………………………………………….1 准备工作 ………………………………………………………………………………………………….2 Windows 操作系统要求 …………………………………………………………………………………….. 2 获取视觉套件软件…………………………………………………………………………………………….. 2 前提条件 ………………………………………………………………………………………………………….. 2 获取转换系数 …………………………………………………………………………………………..3 提取颜色特征 …………………………………………………………………………………………..8 视觉分拣 ………………………………………………………………………………………………..11 常见问题 ………………………………………………………………………………………………..14
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Dobot Magician 视觉套件软件用户手册 1 视觉分拣流程图 视觉分拣流程图
Dobot Magician 视觉分拣需要通过 Calibration，HSV_Debug 和 SortColor 软件，按照 如图 1.1 所示的流程来完成。本文利用小方块作为示例来描述如何完成颜色识别。
注意
不能同时打开两个及以上的视觉套件软件，否则会导致串口被占用。
图 1.1 视觉分拣流程图
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Dobot Magician 视觉套件软件用户手册
2 准备工作
准备工作
Windows 操作系统要求
视觉套件软件支持以下版本的 Windows 操作系统。  Windows7
 Windows8
 Windows10(本手册基于该操作系统)
获取视觉套件软件
请联系销售工程师获取最新版本的视觉套件软件并解压，假设存放路径为 “D:DobotKit”，如图 2.1 所示。该路径仅为示例，请用户根据实际情况替换。
图 2.1 视觉套件软件解压路径
前提条件
 已安装 Dobot Magician。
 DobotMagician已上电，且与电脑正常连接。
 已安装视觉套件，且与电脑正常连接。
 已获取视觉套件软件。
说明
 关于如何安装机械臂，请访问 Dobot 官网。 https://cn.dobot.cc/downloadcenter.html?sub_cat=73#sub-download 下载 “Dobot Magician使用说明书”。
 关于如何安装视觉套件，请联系销售工程师获取相关用户手册。
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Dobot Magician 视觉套件软件用户手册 3 获取转换系数 获取转换系数
Calibration 是一款 Dobot Magician 机械臂视觉标定软件，用于将图像坐标系的坐标点 转化为笛卡尔坐标系下机械臂对应的坐标点，即 x,y,z → x’,y’,z’，以便获取转换系数。
操作步骤
注意
请确保软件界面上的标定板影像清晰，否则 Calibration 软件可能无法标定。如果 不清晰，请调节相机光圈、焦距或光源亮度。详细操作，请联系销售工程师获取相 关用户手册。
将搭建好的相机通过 USB 线与电脑连接，如果已连接，请忽略此步骤。 将标定板放置于摄像头底板上，黑白田字格面朝上。 在机械臂末端安装笔和夹笔器。如图 3.1 所示。
图 3.1 安装笔和夹笔器 在“VisionDemo_decompose”文件夹中双击“Calibration.exe”。
弹出 Calibration 软件页面，显示实际标定板在相机镜头中的影像，如图 3.2 所示。
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Dobot Magician 视觉套件软件用户手册 3 获取转换系数
图 3.2 Calibration 软件界面 在“Image Points”区域单击“GetImage”。
Calibration 软件界面的标定板上出现红(Red Point)、绿(Green Point)、蓝(Blue Point)三点(影像点)，同时 “Image Points”区域会显示这三点在相机坐标系 中对应坐标点(x, y, z)，如图 3.3 所示。
图 3.3 Calibration 软件界面中标定板的影像点及其坐标点
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Dobot Magician 视觉套件软件用户手册 3 获取转换系数
将相机坐标系中红、绿、蓝坐标点转换为机械臂对应的坐标点。
注意
 请确保标定板上的红、绿、蓝三点与“Calibration”页面上“Red Point”， “Green Point”，“Blue Point”一一对应，以免传送给机械臂的位置错误， 导致颜色识别误差较大。
 在相机镜头视觉范围内不能出现杂物，否则 Calibration 软件界面上可能 无法生成红、绿、蓝三点，或导致该软件无法正常工作。
 在标定过程中，请勿移动标定板，否则会导致机械臂坐标点错误。
1. 在“Dobot Points”区域单击“Calibriate Dobot (Home)”回零
机械臂，以确保机械臂的坐标正确。如图 3.4 所示。 注意
请勿在回零过程中干扰机械臂运动，否则会导致回零失败。如果干扰了机械臂回 零，请重新回零。
图 3.4 回零机械臂
2. 根据软件界面显示的标定板红点位置，用手按住机械臂上的
圆形解锁按钮 ，同时拖动机械臂，将末端的笔尖移动至 实际标定板上对应点的位置。移动时需要使得笔尖与该点重
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Dobot Magician 视觉套件软件用户手册 3 获取转换系数 合，否则会导致获取的机械臂坐标点不正确。如图 3.5 所
示。
图 3.5 软件界面上标定板的红点及其实际点
3. 在“Dobot Points”区域单击“Red Point”(红点)获取红点
对应的机械臂坐标点，如图 3.6 所示。
图 3.6 Red Point(红点)的坐标
4. 参考 2 – 3，获取绿点(Green Point)和蓝点(Blue Point)
对应的机械臂坐标点。
单击“OK”。
弹出如图 3.7 所示的“Result”对话框，表示标定成功。同时同时在 “ D:VisionKitDobotVsion2.0- CNYYYYMMDDSamplesAppsVisionDemo_Decompose ” 目 录 下 会 生 成 “CalibraionParams.xml”文件，用于保存相机坐标系中红、绿、蓝坐标点与对
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Dobot Magician 视觉套件软件用户手册 3 获取转换系数 应的机械臂坐标点之间的变换系数。
其中，YYYYMMDD为软件包时间戳，请根据实际情况替换。
图 3.7 Result 对话框
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Dobot Magician 视觉套件软件用户手册 4 提取颜色特征 提取颜色特征
HSV 颜色模型由色度(Hue)、饱和度(Saturation)、亮度(Value)三个分量构成。 HSV_Debug 是一款基于 HSV 颜色模型的颜色特征提取软件，本章节利用该软件提取小方 块的颜色特征。
操作步骤
注意
请确保软件界面上小方块影像清晰，否则无法提取颜色特征。如果不清晰，请调节 相机光圈、焦距或光源亮度。详细操作，请联系销售工程师获取相关用户手册。
图 4.2 HSV_Debug 软件界面
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将红、绿、蓝小方块放置于摄像头底板上，如图 4.1 所示。
图 4.1 放置红、绿、蓝小方块 在“VisionDemo_decompose”文件夹中双击“HSV_Debug.exe”。
弹出 HSV_Debug 软件页面，显示六个小方块在相机镜头中的影像，如图 4.2 所示。

Dobot Magician 视觉套件软件用户手册 4 提取颜色特征
获取小方块的色度范围、饱和度范围、亮度范围以及像素面积。
1. 单击“GetImage”激活调节条。
2. 勾选“Red”。假使用标签 Red 标识红色小方块的颜色特征。如图 4.3 所 示。
说明 在提取颜色特征的过程中，如果想查看软件界面上的小方块影像，可以单击
“GetImage”。
图 4.3 为红色小方块选择标签 Red
3. 拖动 HSV 三个参数的调节条，将红色小方块调至白色，同时使其他颜色
的小方块不显示。如图 4.4 所示。 注意
在调节过程中需确保 LowH 小于 HighH;LowS 小于 HighS;LowV 小于 HighV。
图 4.4 调节 HSV 三个参数
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Dobot Magician 视觉套件软件用户手册 4 提取颜色特征 4. 调节 Min Area 和 Max Area，直到白色变成蓝色，如图 4.5 所示。
注意
在调节过程中需确保 MinArea 小于 MaxArea。
图 4.5 调节 Min Area 和 Max Area 值后的效果
5. 单击“OK”。
弹出“Result”对话框，如图 4.6 所示，表示操作成功。
同 时 在 “ D:VisionKitDobotVsion2.0- CNYYYYMMDDSamplesAppsVisionDemo_Decompose ” 目 录 下 生 成 “HSVParams.xml”文件，用于保存红色小方块的颜色特征。
其中，YYYYMMDD为软件包时间戳，请根据实际情况替换。
图 4.6 Result 对话框
6. 参考 1 – 5，分别为绿色和蓝色小方块勾选“Green”和“Blue”，提取这些
小方块的颜色特征。
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Dobot Magician 视觉套件软件用户手册 5 视觉分拣
视觉分拣
SortColor 是一款控制 Dobot Magician 机械臂视觉分拣小方块的软件，通过调用之前保 存的“CalibraionParams.xml”和“HSVParams.xml”文件，并设置待抓取物体需移动到 的目标位置和机械臂末端所在的高度来视觉分拣小方块。
操作步骤
在将红、绿、蓝小方块放置于摄像头底板上。
在机械臂末端安装吸盘套件。吸盘的安装方法，参见 Dobot Magician 用户手 册。
在“VisionDemo_decompose”文件夹中双击“SortColor.exe”。
弹出 SortColor 软件页面，显示 6 个小方块在相机镜头中的影像。如 图 5.1
所示。
注意
请确保软件界面上的小方块影像清晰，否则可能无法进行视觉分拣。如果不清晰， 请调节相机光圈、焦距或光源亮度。详细操作，请联系销售工程师获取相关用户手 册。
图 5.1 SortColor 软件 获取红、绿、蓝小方块需要移动到的目标位置。
1. 用手按住机械臂上的圆形解锁按钮 ，同时拖动机械臂，将末端吸盘 移动至待放置红色小方块的目标位置，然后松开圆形解锁按钮。
2. 在“Red PlacePoint”区域单击“Get”获取红色小方块的目标位置，如图 5.2 所示。
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Dobot Magician 视觉套件软件用户手册 5 视觉分拣
图 5.2 获取红色小方块的目标位置
3. 参考 1 – 2，分别获取绿色小方块和蓝色小方块待移动到的目标位置
“Green PlacePoint”和“Blue PlacePoint”。 获取机械臂末端所在的高度。
1. 用手按住机械臂上的圆形解锁按钮 ，同时拖动机械臂，直至末端吸 盘紧贴小方块，然后松开圆形解锁按钮。
2. 在“Suck Height Setting”区域单击“Get Suck Height”获取机械臂末端所 在的高度。如 图 5.3 所示。
图 5.3 获取机械臂末端所在的高度
将机械臂移动到摄像头的视觉范围之外，以免干扰提取颜色特征。 在“Color Sort”区域单击“Start”进行颜色分拣。 在分拣的过程中，如需停止，则单击“Stop”，如 图 5.4 所示。
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Dobot Magician 视觉套件软件用户手册 5 视觉分拣
图 5.4 开始分拣不同颜色的小方块
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Dobot Magician 视觉套件软件用户手册 6 常见问题
常见问题
问:打开 Calibration，HSV_Debug 或 SortColor软件时弹出如图 6.1 所示的报错信息， 怎么办?
图 6.1 Error 信息
答:
 请确保当前只打开了一个软件。如果要开启另一个软件，则需要先关闭当前的软件。  请确保机械臂和视觉套件已通过 USB 线连接到电脑。
 请尝试在“Windows 任务管理器”中关闭相应软件的进程。
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