斯洛伐克機(jī)器視覺(jué)新創(chuàng)公司Photoneo的3D視覺(jué)導(dǎo)向機(jī)器人拾取系統(tǒng)，為液壓元件制造商升級(jí)生產(chǎn)設(shè)施的材料處理流程。Photoneo的解決方案包括一臺(tái)PhoXi 3D Scanner XL掃描儀和一臺(tái)ABB的機(jī)器人，配合相關(guān)視覺(jué)和機(jī)器人控制器，可在大型儲(chǔ)存箱中拾取小型零件。

據(jù)報(bào)導(dǎo)，隨機(jī)機(jī)器人拾取應(yīng)用非常具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)橹付ㄊ叭〉牧慵ǔＶ梅潘缮?，且在箱中彼此堆疊在一起?？蛻粝Ｍ麢C(jī)器人能從箱中近1萬(wàn)個(gè)零件中拾取99%的零件，每個(gè)零件只有高5公分、直徑4公分，零件尺寸與箱子尺寸的面積比大約為1：900。

在揀選之后，必須將零件放置在正確的方向上，以便在7秒之內(nèi)完成掃描、零件定位、機(jī)器人路徑規(guī)劃與移動(dòng)。由于這些零件具有光澤，通常會(huì)導(dǎo)致互相反射，因此掃描時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。

Photoneo技術(shù)長(zhǎng)承認(rèn)這些挑戰(zhàn)并不容易解決，但Photoneo的3D掃描儀系列采用結(jié)構(gòu)化圖案，減少角落常出現(xiàn)的漫反射效應(yīng)，透過(guò)調(diào)制圖案投影的頻率，讓3D掃描儀能夠檢測(cè)和過(guò)濾因反射而在3D模型表面上造成的污點(diǎn)。

大多數(shù)3D掃描設(shè)備用來(lái)掃描較小的物體，主要是受限于景深限制，因此3D掃描設(shè)備不適用于歐規(guī)棧板或更大的物體。掃描較大物體通常需要較強(qiáng)的光源，或者需要較長(zhǎng)的曝光時(shí)間才能獲得合理的點(diǎn)云(point cloud)質(zhì)量。

Photoneo機(jī)器人視覺(jué)總監(jiān)Adrian Kratky表示，由于點(diǎn)云密度較低且噪音較高，導(dǎo)致絕對(duì)精度降低，因此大體積的儲(chǔ)存箱拾取任務(wù)挑戰(zhàn)很高，當(dāng)掃描體積較大又需要處理比例較小的物體時(shí)，PhoXi 3D Scanner XL的質(zhì)量和景深即至關(guān)重要。

PhoXi 3D Scanner XL的掃描體積可達(dá)2,400x1,800x2,200公厘，使用3.2萬(wàn)畫(huà)素傳感器捕獲影像，平均采集時(shí)間約為800毫秒。透過(guò)零件定位算法，一個(gè)單一掃描儀和機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)7秒鐘循環(huán)周期，異步搜索新物件與其它應(yīng)用需求。

在更長(zhǎng)時(shí)間的影像采集程序下，系統(tǒng)能夠輸出密度更高、噪點(diǎn)更低、絕對(duì)精度更高的點(diǎn)云，因此讓零件定位算法能夠在更短的時(shí)間內(nèi)成功識(shí)別物件。零件本地化是每個(gè)貨倉(cāng)揀選解決方案的重要部分，應(yīng)該調(diào)整零件定位算法的精度，以平衡所需的速度和方向。

在此應(yīng)用程序中，死機(jī)器人手臂移動(dòng)以拾取零件時(shí)，零件定位算法持續(xù)在零件周圍空間已儲(chǔ)存的掃描數(shù)據(jù)上運(yùn)行，死機(jī)器人放置零件時(shí)，掃描儀向機(jī)器人控制器發(fā)出訊號(hào)以進(jìn)行下一個(gè)路徑規(guī)劃。為避免拾取在物件之間移動(dòng)的零件，Photoneo能夠快速識(shí)別位置變化，并只專注于未移動(dòng)的零件。

Photoneo的拾取應(yīng)用程序可搭配所有主要工業(yè)機(jī)器人品牌。2018年第2季Photoneo預(yù)計(jì)推出一款新的Bin Picking Studio，幫助最終用戶和系統(tǒng)集成商根據(jù)需求，自行設(shè)計(jì)完整的儲(chǔ)存箱拾取解決方案。