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料箱分拣系统让机器人“大开眼界”

搭载 GigE Vision Mako 和 Prosilica GT 相机的视觉引导机器人

在所有类型的工业应用中,视觉系统和机器人技术都与之相伴相生,如影随形。如果在没有配套视觉系统的情况下工作,机器人的工作环境必须固定,且必须分配至经由使用高精度定位系统锁定的预定位置。Allied Vision 的分销合作伙伴 Infaimon 开发了一种视觉引导机器人系统 (VGR),可借助 Allied Vision 的 Mako 和 Prosilica GT GigE Vision 相机,以超高精度定位空间中任意物体的三维座标。

 

挑战

识别和定位随机堆叠的物体

 

在所有类型的工业应用中,视觉系统和机器人技术都与之相伴相生,如影随形。这也加速了所谓 VGR(视觉引导机器人)系统日益普及。如果在没有配套视觉系统的情况下工作,机器人的工作环境必须固定,且必须分配至经由使用高精度定位系统锁定的预定位置。这就需要针对待加工对象开发高度精确的定位系统,从而让机器人准确地移动到目标位置。

在机器人和视觉系统中,分拣应用的具体流程为:通过视觉系统识别对象并确定其在空间中的位置,随后完成捡取动作,再通过机器人系统将其转移到目标位置。在所有分拣应用中,最为人熟知的可能就是所谓的“拣放”应用。通常,这涉及判定物体的平面位置及随后的捡取动作。这类应用通常旨在确定物体在传送带上的位置。

解决方案

基于立体视觉的料箱分拣系统

 

Infaimon 开发的解决方案功能并不局限于识别放置在平面传送带上的物体。它还允许筛选和提取随机堆积在垃圾中的零件。  这一料箱分拣系统基于立体视觉开发,并在机器人的头部装置中安装了两个高分辨率相机。两组同步图像可针对所有物体构建出非常精确的三维图像,以便以最佳精度定位最佳的捡取对象。

Allied Vision 的两款 GigE Vision 相机被选作“天眼”,提供和普通人一样的立体视觉图像。根据应用具体要求,可以选用小型低成本机型 Mako G-125 或增强机型 Prosilica GT1290。为确保机器人系统准确发挥功能,最为关键的一点是尽可能减少电缆数量以避免机器臂行动受限。为此选择了支持“以太网供电”(PoE)(允许通过一根电缆同时进行电力和数据传输)的 GigE Vision 相机。

效益

争分夺秒

 

两台 Mako G 或 Prosilica GT 相机安装在头部装置中,靠近机械臂,可提供识别物体的 3D 图像。但这绝非相机承担的唯一功能。当机器人在 3D 空间内沿预定的轨迹移动时,相机会同步拍摄数百张图像,构建出三维的环境图像。随后系统生成整个环境的详细地图,不同位置的视图可让隐藏的物体或区域暴露于眼前。

两台相机同步工作可带来多种优势。立体视觉功能可让整个生产过程变得更加快捷灵活。加工物体不必再准确、一致地码放,可随意放入料箱中。在将它们集成到产品中之前,不必浪费时间分拣并码放整齐。即便是结构高度复杂的零件,也可借助这一系统轻松识别。如果采用其他技术,基本很难识别无序堆放的此类零件。立体视觉头部装置有助于更安全、快速地识别目标物体。

采用3D 视觉让生产流程变得更加快速灵活。

相机: Mako G-125 或 Prosilica GT1290

由浅及深,全面覆盖的图像同步功能

Mako G-125是一款超紧凑(29 x 29 mm)工业级 GigE 相机,搭载索尼 ICX445 CCD 传感器和各种接口选项。Mako 相机体积小巧、重量轻盈,可轻松集成进机器人头部装置,进一步简化系统应用。为实现接近真实的立体视觉,这对相机必须同步拍摄并传输图像。两款相机均提供了多重的输入和输出选项,可轻松将其连接到外部计算机,接收精确的触发信号。

对于需要更快读取时间、实现完美同步图像的高级应用,料箱分拣系统还可配备 Allied Vision 的高性能 1.2 MP GigE Vision Prosilica GT1290 相机。该相机内置高精度时间同步协议 (PTP),可确保整个以太网网络误差 2 ms 内的相机同步。

亮点

  • 采用3D 视觉让生产流程更快更灵活
  • 在拾取对象之前,不会浪费时间进行排序和对齐
  • 与基于激光三角测量,图案投影和飞行时间的其他3D 系统相比,硬件的成本极具竞争力。