Page 75 - 工业机器人控制技术研究

第二章 工业机器人的传感技术

的防错应用。该系列视觉传感器采用模块化设计，集成了高性能成像系统，并配
备成熟可用的 In-Sight 视觉开发工具以及可更换的光学和照明器件，能满足不同
应用场合的需求。日本基恩士公司的 IV-H 系列视觉传感器则融合了包括直径识

别、宽度识别、节距识别、轮廓识别、位置修正、面积统计等在内的更多功能，
同时也具备了自动对焦、低失真、HDR、数码缩放等光学技术，可在近距离下实
现视野检测以及极小工件的测量。德国西门子公司的 VS120 视觉传感器拥有最
多针对 15 个示教对象的分类功能，支持 PROFIBUSDP/PROFINET 或串行接口的

简易连接，通过在 HMI 系统内的集成可实现多种方式的远程控制、系统诊断和
过程控制，能用于检查工件的正确性、完整性以及位置。再者，德国 SICK 公司
的 Inspector 视觉传感器结合了智能相机的强大功能和传感器的易用性，能通过
SOPAS 软件进行简单参数设置，其提供目标定位用的“物体查询器”不受位置、

旋转角度和大小的影响，可在较高速度下进行定位、检查和测量。另外，日本松
下公司的 PV 系列视觉传感器具备 RS232、Ethernet 通信接口，并支持外部指令
控制，可实现对位、目标检查、对象判定等功能。
相比之下，中国在视觉传感器技术方面的研究起步较晚，目前从事视觉传感

器相关行业的厂商主要有维视图像、大恒图像、凌云视觉、海天视觉、创科视觉
等企业。上述公司虽然都自主研发并推出了视觉传感器产品，但在功能性、便携
性以及通用性方面上与国际水平仍存在一定的差距。特别是在视觉传感器的二次
开发过程，中国产品普遍缺乏相应的视觉应用开发工具，因此极大地限制了它的

应用场合。尽管深视智能、创科视觉等公司的产品配备了应用开发工具，但其操
作性和界面友好度与国际上对应产品也相差甚远，这也导致了普通操作人员上手
难度颇高。
视觉传感器具备多种通信接口，可通过 TCP/IP、OPC、CAN、RS232 等总

线或通信协议与外部设备进行数据交互，且能连接机器人控制器、PLC、HMI 及
PC 机等。
针对不同应用领域，视觉传感器一般可提供以下功能：
尺寸测量。在工业生产中，需对半成品或成品进行几何尺寸的测量，常规的

接触式测量法容易导致工件表面损伤，而利用视觉传感器进行非接触式测量即可
从根源上解决该问题。ZhouF 等人实现了一种三维测量视觉传感器，可提供高精
度的立体工件尺寸测量。马爽基于线结构光设计了一种柔性测量视觉传感器，其

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