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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在使用本产品前详细阅读本使用手册及网上发布的相关技术文档并了解相关信息，确保 在充分了解机器人及其相关知识的前提下使用机械臂。越疆建议您在专业人员的指导下使用 本手册。该手册所包含的所有安全方面的信息都不得视为Dobot的保证，即便遵循本手册及 相关说明，使用过程中造成的危害或损失依然有可能发生。
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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:\VisionKit\DobotVsion2.0- CNYYYYMMDD\SamplesApps\VisionDemo_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:\VisionKit\DobotVsion2.0- CNYYYYMMDD\SamplesApps\VisionDemo_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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