5. 軟體基礎篇

介紹

專案的編寫是採取「畫流程圖」式的圖形化編輯，只需要先點擊流程節點，再拉由左側拉入其他流程節點（或點擊手臂上特定按鈕產生流程節點），被加入的流程節點就會自動接到原先選取的流程節點下方。也可以透過點擊節點下方的 × 按鈕來斷開與下方連接的節點，或手動拉出連接線來連接兩個節點。

坐標系（Base）

常用的坐標系一共以下種：

• 機械坐標系（Robot Base）：有「絕對位置」的概念，任何時候它的坐標都必然表示同樣位置
• 視覺坐標系（Vision Base）：有「相對位置」的概念，每次建立視覺任務後就會自動建立，會隨辨識到的物體位置而改變原點
• 工具坐標系：一般來說只會在使用 Move 時會用到，它以法蘭中心為原點，故正常情況下 Z 軸會與 Robot Base 相反（無法單獨在專案頁新建此種坐標系）

要改變採用的坐標系也很簡單，到右上角下拉式選單即可變更。

常見的坐標系，其中一般坐標系（中間的）不在此教材之介紹範圍

移動手臂

直接按住手臂上的 FREE 按鈕，就可以直接拉動手臂，將它調到想要的位置了。

若想更細致地操作手臂，則點進上方 使用控制器的 + 和 - 進行微調。

Point

在移動到想要的位置後，先確認右上角的坐標是否為自己想要的坐標系後，直接點擊手臂上 Point 按鈕或在軟體中拉入一個 Point，即可直接記錄目前坐標位置。

Vision

概念

Vision 分為兩大類型：

	Positioning	Inspection
可編輯任務	物件定位、TM Landmark 定位、伺服式定位、 物件校正、Smart-Pick	AOI 辨識與視覺 I/O 觸發
是否建立新坐標系	是	否

注意事項

Vision（Positioning）任務執行時也有 Point 功能，亦即會定位到指定位置後才開始視覺辨識，故建立 Vision 前須先檢查坐標系是否正確（通常使用 Robot Base）

操作方式

初階課程我們以物件定位和 Landmark 為主，來帶大家認識 Vision。

無論是物件定位還是 Landmark，都會用 Positioning 的 Vision 節點，因此要先移動手臂到合適位置後，再拉 Vision 節點。拉入後，點擊它左上角的，進入編輯畫面後，點擊 視覺任務 旁的 選擇 以開啟，點擊 以創建一個新視覺任務，隨便起一個名後，即可進入視覺任務的編輯畫面。進入後，確認左側選的是 Eye-in-Hand 並點擊 設定，即可依下方步驟完成物件定位或 Landmark 的視覺任務設定。

物件定位

點擊 物件定位 → 下一步，等它跑完後，就會進到物件定位的編輯流程，左側那幾個方塊就是它的辨識流程，只要照著它的順序逐一設定好即可，記憶上應該不困難。

在第一個方塊（Motion）中，點擊右側 設定工作平面 → 建立 → 是，即可進入工作平面的設定介面，在 視覺應用選擇 頁面選擇 自動 → 下一步，進入畫面後，你應該會在畫面正中央看到目前手臂的相機畫面，接著把校正板放到鏡頭可以清楚辨識處（建議可以在下方用兩到三塊麻將墊著，讓校正板保持水平），之後我們可以先點擊畫面上方 → 是 來在校正時啟用燈光，按下 Next 後，依畫面指示按住控制器上的 PLAY 按鈕，手臂會開自動校正，跑到下方進度條全滿且指示消失後，會跳出「校正已完成」視窗，點擊 確定，之後在 工作平面名稱 處為工作平面隨便取個名字，即可點擊 Save → 確定 儲存。完成此步後，校正板就可以拿走了。

接著點擊右側 Camera 流程塊，建議可以勾選 內建光源 選項，它會自動在視覺任務時開燈，並在完成辨識後關燈，啟用此選項可以減少環境造成辨識失敗的機率。點擊 自動調整相機參數，就完成了這一步的設定。

當選著 Camera 流程塊時，它下方會出現一個 ，點擊它後，在 Find 類別中找到 樣板對比（輪廓特徵），選取它，並點擊 確定。此時需在畫面中放置一個麻將，建議擺正，以利後續選取樣板的方便。選擇右側 選擇樣板，它會開啟一個樣板選擇視窗，可以用滑鼠拉出一個長方形方塊去框住麻將的「TM」Logo（建議不要選取到下方小字或上方 QR Code），選好後點擊 下一步，待它跑完後，會跳出一個 選擇樣板 視窗，圖中會列出三種選取方式，選擇一個你認為框選得最精準的樣板，並點擊 確定，即完成此步設定。注意，在建立好視覺任務後到真的去夾它之前，麻將都不能再移動位置了，否則要重新建立任務。

點擊左上角的 → 儲存 → 是 以儲存此視覺任務。最後再點擊 是 → 設定 → 確認，跳出視覺任務設定頁，即完成。

Landmark

點擊 Landmark 定位 → 下一步，等它跑完後，就會進到 Landmark 辨識的編輯流程，與物件定位類似，左側那幾個方塊就是它的辨識流程，不過它的設定要比物件定位簡單許多。

與物件定位不同的是，在第一步，我們不需要去設定流程塊 Motion 的部分，因為 Landmark 會自動偵測，因此直接點擊左側 Camera 流程塊，再勾選 內建光源（建議），以及點擊 自動調整相機參數，之後再直接點擊流程塊的最後一步 SUMMARY，確認畫面中有在 Landmark 周圍出現一圈框框後，就可以按左上角 → 儲存 → 是 來儲存此視覺任務。最後再點擊 是 → 設定 → 確認，跳出視覺任務設定頁，即完成。

辨識失敗時的 Case

視覺任務建立後，該節點下方會出現 Found 和 Miss 兩個分支，分別對應於「有辨識到物件」和「辨識失敗」兩種情況，前者很好理解，辨識成功就繼續寫接下來要幹嘛就好，但失敗的情況呢？處理失敗的情況，最常見的做法就是讓它不斷辨識，直到成功為止。

具體的做法是，我們要使用 Goto 節點，我們可以在選取 Vision 節點的情況下，拉入 Goto 節點，並選擇 遺失路徑，就能把 Goto 接在 Miss 分支下方，之後，我們再點 Goto 左上角的鉛筆圖示以進入編輯畫面，再點擊 Set Goto Target，此時畫面會變灰，並把所有節點高亮顯示，點擊一下 Vision 節點 → 確認，即可將 Goto 節點拉回到 Vision 節點上。如此，之後在辨識失敗時，它就會一直執行辨識，直到找到目標。

小提示

前面說過 Vision 會建立新坐標系，因此要控制夾起或放下麻將時，只要在建好 Vision 後，讓 Point 去採用 Vision Base，就可以精準地控制手臂把麻將夾或放到某處。

Set

Set 的功能相當強大，不過本章只會講解如何用它來控制夾爪的開闔。

建立

Set 可以從軟體左側拉入，或用手臂上的 SET 鈕（但競賽有可能會鎖住此方法）來建立。

設置

為了控制手臂夾爪的開闔，我們要進到 Set 的 數位輸出 設定，點擊它右邊的 選擇，並在右邊跳出來的視窗中，找到 末端模組 的 DO_0，這一項就是我們要控制的夾爪狀態。

DO_0 右邊有個圓形，點擊後，它會在 H、L、空白這三種狀態循環，H 表示「夾」、L 表示「放」，相當直觀。

點擊 輸出測試，可以將手臂調整到所設定的狀態。

Wait for

其實 Wait for 可以被用來等待輸出入、時間、變數等條件，不過本章節只會說明最常使用的用途——等待時間。

用途

以初階應用來說，它很常被用在操作完夾爪收放後。因為「夾」和「放」的操作本身是需要時間的，但在專案執行速度拉快時，它有機會會因為太快而導致「空夾」或「拋放」，為了讓夾子確實完成收放動作後，才去執行下一個動作，我們就要在夾放操作後，加上一個 Wait for。

操作方式

在編輯 Wait for 介面中，選擇 時間 右邊的 選擇，在右邊跳出來的視窗中，選擇上面那個選項（有框可輸入數值的選項，理論上為預設值），並在框中輸入要等待的時間，一般建議可以寫 500（代表 500 ms，即 0.5 sec）。

Move

用途

通常我們會在操作完夾爪的收放後，為了避免移動到下一個點位的路徑上有東西，從而導致撞機，我們會用 Move 來先把手臂向上抬高一些。

操作方式

一般來說我們會用「工具」，也就是工具坐標系的方式來進行移動，我們可以在 Z 軸輸入一個負數（向上），例如 -100（代表向上 100 mm，即 10 cm）。

Stop

它屬於一個停止節點，會接在專案最後面，讓專案在執行到它時，自動退出專案介面。Stop 節點因為代表的是「結束」，故它下方無法再連接其他節點。雖然這個節點不是硬性規定，但還是推薦養成好習慣，在專案最後面都加上一個 Stop。

執行專案

開始執行

點擊控制器上的 PLAY 按鈕，畫面就會進入執行專案的頁面，並伴隨三聲「嗶、嗶、嗶」後，隨即開始執行專案。

控制速度

在控制器下方會有一排燈號用以顯示目前的專案執行速度，預設是 5%，可以利用控制器的 + 和 - 來控制專案執行速度，新手使用時一般建議設置在 15% 以下，待熟悉手臂操作後再漸漸增加上限。

退回控制器

在執行完畢後，若沒有設置 Stop 節點，則軟體畫面會停在專案執行畫面，若欲退回專案編輯畫面，可以按下控制器的 STOP 按鈕來退出執行畫面。

另一種情況是，專案沒有執行完成，無論是因為報錯停下，或是卡在某步無限迴圈了（例如迴圈設錯或視覺任務無法找到目標而卡住等），都一樣可以利用控制器的 STOP 鈕來停止並退出執行。

常見報錯

原因和特徵

手臂可能會因為撞到東西（撞機）或者在拉到某個關節的極限（奇異點）時報錯，此時手臂上的燈會呈紅色，且軟體顯示灰色，無法操作。

解除方式

1. 按住手臂上 FREE 按鈕後，直接移動它離開原位（撞擊物或奇異點）
2. 長按控制器上 STOP 按鈕後，方可解除報錯狀態
3. 重新檢視並修改專案，確認報錯原因並進行修正

一移動就報錯

若手臂一移動就報錯，但仍可以進行移動時，表示手臂在某個關節已近奇異點，可能是因為被轉了一整圈，此時請不斷嘗試，找出該關節，並在手動修正後，設定手臂回到正規使用姿態，以確保手臂不會再在某關節卡住。

無法解除報錯時

可以試著使用最原始且暴力的做法——重開機。

但盡量不要用到此方法，而是學著找出問題並解決，否則若賽中無法解除報錯狀態，可能被視為未完賽。