抓取

## 使用场景
在做抓取或者抓取放置前，需要先完成机械手和相机的标定，并在模块引入。
单相机抓取是机器视觉中最基础也最常用的技术方案，它通过单个工业相机获取目标物体的二维图像信息，结合图像处理算法实现物体的识别、定位和抓取。抓取放置是机械臂抓取工件拍照后，纠正位置放入治具中。
抓取：

![](/media/202512/2025-12-15_151939_0349980.8194053285127029.png)

抓取放置：

![](/media/202512/2025-12-15_152004_7169840.07364443630746387.png)

## 模块基础知识
### 单相机抓取
通过采集到的图片，优化特征匹配定位到图像抓取点，再通过标定转换机械点给到设备去抓取。此模块为**眼在手外**的模式，即相机每次抓取的拍照位置固定。

![](/media/202512/2025-12-15_152121_7392260.6961463396384491.png)

机械模型分为带角度的 XYR,XR,YR 和不带角度的 XY,X,Y 类型。两种抓取的计算方式是不同的。带角度的抓取要求输入的标定数据也是带角度的 XYR,XR,YR 类型。不带角度的抓取则对标定没有要求。抓取模式为多个目标时，输入和输出都为数组形式。补偿量在带角度 R 的机械模型时，补偿的 R 会影响 XY 的值。（即，只补偿 R 的情况下，机械手抓取工件的位置 XY 不会变，但机械实际坐标 XY 会为了补偿旋转，计算少量变化。）

![](/media/202512/2025-12-15_152157_7624450.18467242687925534.png)

示教为在抓取之前或过程中，由操作员或工程师“教导”系统如何识别目标物体、理解场景或执行特定视觉任务的过程。 操作步骤为，在抓取平面放置一个物料，获取其图像上的工件像素点和工件像素角度，通过点击**学习当前值**记录。然后手动将机械手对准示教工件，并记录抓取姿态到**示教抓取姿态**。每次创建新的抓取模块，标定改变，机械手的**抓取位置变动**时都要重新进行**示教**。

![](/media/202512/2025-12-15_152302_1647740.6854613439684396.png)

机械行程代表机械的可移动范围，当输出的绝对坐标大于机械行程时，会报错，但不会影响结果输出。

![](/media/202512/2025-12-15_152322_9088760.7247092906049877.png)

输出有抓取姿态和偏移姿态两组。**抓取姿态**为机械手的实际抓取姿态，也是**机械
行程**的判断范围。**偏移姿态**为机械手相对与示教位置的偏移，不判断机械行程。

### 单相机抓取（眼在手上）

这个模块和单相机抓取相同，通过采集到的图片，优化特征匹配定位到图像抓取点，再通过标定转换机械点给到设备去抓取。此模块为**眼在手上**的模式，即相机每次抓取的拍照位置不固定，需要实时输入相机拍照的姿态坐标。相比普通的单相机抓取，此模块多了一个**机械手拍照姿态**端口，用于输入实时变化的相机拍照坐标。

![](/media/202512/2025-12-15_152440_7382930.6658909893816558.png)

机械模型分为带角度的 XYR,XR,YR 和不带角度的 XY,X,Y 类型。两种抓取的计算方式是不同的。带角度的抓取要求输入的标定数据也是带角度的 XYR,XR,YR 类型。不带角度的抓取则对标定没有要求。
抓取模式为多个目标时，输入和输出都为数组形式。
补偿量在带角度 R 的机械模型时，补偿的 R 会影响 XY 的值。（即，只补偿 R 的情况下，机械手抓取工件的位置 XY 不会变，但机械实际坐标 XY 会为了补偿旋转，计算少量变化。）

![](/media/202512/2025-12-15_152521_5215550.6449930069357588.png)
示教为在抓取之前或过程中，由操作员或工程师“教导”系统如何识别目标物体、理解场景或执行特定视觉任务的过程。 操作步骤为，在抓取平面放置一个物料，获取其图像上的工件像素点和工件像素角度，通过点击**学习当前值**记录。然后手动将机械手对准示教工件，并记录抓取姿态到**示教抓取姿态**和当前的相机拍照姿态到**示教拍照姿态**。

每次创建新的抓取模块，标定改变，机械手的**抓取位置变动**时都要重新进行**示教**。

![](/media/202512/2025-12-15_152631_5229300.8861572283536246.png)

机械行程代表机械的可移动范围，当输出的绝对坐标大于机械行程时，会报错，
但不会影响结果输出。

![](/media/202512/2025-12-15_161540_7129560.08935309747695652.png)

输出有抓取姿态和偏移姿态两组。**抓取姿态**为机械手的实际抓取姿态，也是**机械
行程**的判断范围。**偏移姿态**为机械手相对与示教位置的偏移，不判断机械行程。

| 特征 | 抓取姿态 | 偏移姿态 |
| --- | --- | --- |
| 坐标类型 | 绝对坐标(GPS 式) | 相对坐标(参照物式) |
| 安全检测 | 全面检查机械行程 | 不检查范围 |
| 主要作用 | 最终执行位置 | 位置微调 |
| 类比 | 详细收货地址 | "在你左前方" |
| 依赖关系 | 绝对坐标(GPS 式) | 包含示教坐标+偏移量仅基于示教坐标 |

### 单相机抓取放置

相机抓取物体放到下相机处拍照，因为每次抓取物体的位置不同，在同一个拍照
位拍到的物体会有偏差。单相机抓取放置模块通过下相机拍照和标定计算，纠正
物体的偏差，正确的将物体放入治具中。

![](/media/202512/2025-12-15_161959_2079700.5301246000890165.png)

机械模型分为带角度的 XYR,XR,YR 和不带角度的 XY,X,Y 类型。两种抓取的计算方式是不同的。带角度的抓取要求输入的标定数据也是带角度的 XYR,XR,YR 类型。不带角度的抓取则对标定没有要求。
补偿量在带角度 R 的机械模型时，补偿的 R 会影响 XY 的值。（即，只补偿 R 的情况下，机械手抓取工件的位置 XY 不会变，但机械实际坐标 XY 会为了补偿旋转，计算少量变化。）

![](/media/202512/2025-12-15_162040_9208480.9961811386021545.png)

示教为在抓取之前或过程中，由操作员或工程师“教导”系统如何识别目标物体、理解场景或执行特定视觉任务的过程。 操作步骤为，在抓取平面放置一个物料，获取其图像上的工件像素点和工件像素角度，通过点击**学习**记录。**示教拍照姿态**为机械手的下相机牌照位，**示教放置姿态**为机械在当前学习的**工件坐标**时，放置到治具内的姿态坐标。
每次创建新的抓取模块，标定改变，机械手的**示教拍照姿态变动**时都要重新进行**示教**。

![](/media/202512/2025-12-15_162200_5024020.2890136591802397.png)

机械行程代表机械的可移动范围，当输出的绝对坐标大于机械行程时，会报错，
但不会影响结果输出。

![](/media/202512/2025-12-15_162223_4742140.9574670330327641.png)

机械手吸取工件，到下相机拍照的视野例子：

![](/media/202512/2025-12-15_162246_8100420.34799749089284626.png)

![](/media/202512/2025-12-15_162259_3991150.8855614710414612.png)

如图，相同的拍照位，因为吸取的工件的位置不同，导致物体有偏移，影响物体到治具的放置。单相机抓取放置，通过下相机拍摄到的偏移，通过标定转换为放置位的补偿，从而正确放到治具中。

## 使用步骤
<style>
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</style>
### 单相机抓取

| 描述 | 示例 |
| --- | --- |
| 相机采图，优化特征匹配获取单相机抓取的**工件图像点坐标**，标定引用 引入标定输入单相机抓取转换图像点坐标。完成端口连接后，先运行一次，学习输入的图像点坐标，然后手动机械对位，获取示教的机械点输入。之后运行即可得到抓取坐标输出。 | ![](/media/202512/2025-12-15_162520_2891020.31872205055987357.png) |

### 单相机抓取（眼在手上）
| 描述 | 示例 |
| --- | --- |
| 相机采图，优化特征匹配获取单相机抓取的**工件图像点坐标**，标定引用 引入标定输入单相机抓取转换图像点坐标。线程变量创建创建相机拍照姿态，或者通过**全局变量读取**获取 **PLC** 传来的实时牌照位置。<br>完成端口连接后，先运行一次，学习输入的图像点坐标，然后手动机械对位，获取示教的机械点输入，同时填入示教的相机拍照姿态。之后运行即可得到抓取坐标输出。 | ![](/media/202512/2025-12-15_162856_9823060.7668726377020205.png) |

### 单相机抓取放置

| 描述 | 示例 |
| --- | --- |
| 相机采图，优化特征匹配获取单相机抓取的工件图像点坐标，标定引用 引入标定输入单相机抓取放置转换图像点坐标。（注意使用下相机时需要 X 轴镜像）<br>首先完成端口连接，填入固定的下相机拍照位。先运行一次，学习输入的图像点坐标。然后手动移动机械将工件放入治具，并记录放置坐标写入单相机抓取放置的示教的示教放置姿态（可以外部引入）。之后运行即可得到抓取坐标输出。 | ![](/media/202512/2025-12-15_163032_1611680.2930330816997748.png) |

## 注意事项

>i 
>
> 1. 使用下相机时需要 X 轴镜像，因为下相机拍摄到的机械的坐标系是与实际相
反的。
2. 使用带角度的抓取类型时，要求输入的标定数据也是带角度的XYR,XR,YR类型。
3. 每次创建新的抓取模块，标定改变，机械手的抓取位置变动时都要重新进行
示教。
4. 学习示教图像点需要先运行一次，得到输入才能学习。