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摘要
工業設備像是電腦數值控制工具機、機械手臂等，於應用前都需要經過校正來達到最佳的應用效果。這些校正包含原點校正、工具座標校正、工作平面校正等等。目前對這些校正作業都是由人力來進行操作與教導。本文工業設備以機械手臂為例，探討如何使用視覺系統對工業設備進行自動工作平面校正與一種創新的工作平面校正裝置。
Abstract
Industrial equipment, such as computer numerical control machine tools, robotic arms, etc., need to be calibrated before application to achieve the best application effect. These corrections include origin correction, tool coordinate correction, work plane correction, etc. Currently, most of these calibrations are conducted manually. In this article, the robotic arm is taken as an example for industrial equipment to discuss how to use the vision system as an innovative work plane calibration device to perform automatic work plane correction for industrial equipment.
前言
工業設備中的工具機與機械手臂已大量的應用在大大小小的加工廠中，其中工具機有機械之母之稱，為切削、磨削金屬加工，製成加工者所需形狀、尺寸的機械，一般又俗稱為工作母機。而機械手臂因各軸之間為串聯式的特性，能夠達到高空間自由度的彈性應用，近年來以大量的應用在產線或是搭配工具機進行上下料、輕加工的相關應用。無論是工具機還是機械手臂，都會因為製造、組裝、控制、環境等因素而影響其應用精準度，所以在其被應用前都需要經過校正的步驟，使其回到原先設計的功能與精度。設備上有許許多多的校正，如原點校正、工具座標校正及工件座標校正等等。目前這些設備上的校正主要都是依靠人工的方式進行校正。本篇文章的重點在講述以視覺系統自動進行工作平面的校正方法跟以視覺系統建立一種創新的工作平面校正裝置。工業設備以有較高空間自由度的六軸機械手臂為例，使用視覺系統進行工作平面的自動校正。
視覺用於工業設備之工作平面校正裝置與校正方法
本文分為兩個部分，第一部分為工作平面校正方法說明，第二部分為開發一種創新的工作平面校正裝置說明。
1.工作平面校正方法
六軸機械手臂有六個空間自由度，除了可以往XYZ方向移動，還可以繞著XYZ軸旋轉，所以要將教導六軸機械手臂的姿態使其法蘭面或是末端夾具跟工作平面平行，進行最常見的上下料應用時，需要操作人員有一定的經驗才能完成。因此發展出了利用視覺系統來進行工作平面的自動校正方法。
我們以視覺系統來完成工作平面的校正，分成三個部份：（1）手眼校正（Hand eye calibration）[1]；（2）工作平面校正自動校正方法；（3）工作平面自動校正實驗結果。
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2022年03月號
(單篇費用：參考材化所定價)