3D机器视觉在拆码垛中的应用

来源:物流技术与应用 | 2020-12-09 15:15

图漾科技是创新的机器视觉技术公司,应用领域覆盖工业自动化、测量和检测、物流科技、商业应用等,在上述多个行业里已经得到大规模的普及化应用。


当前已经量产的3D工业相机包括低成本的TOF和高精度的主动双目两大产品线,完整的产品规格覆盖多种精度(0.1-10mm)、多种测量景深(0.3-5m)、多种接口和工业等级,为各类行业客户提供最适合目标场景的极致性价比产品。

随着工业自动化和物流技术的发展,市场对高新技术的需求日益提升。机器视觉技术助力于物流行业自动化升级改造,使物流行业正从密集型人工向智能化、自动化方向快速演进。成为自动化技术中最活跃的领域之一。目前机器视觉广泛应用于分拣、测量、配载以及仓储管理等领域。不但可以大大节省人力成本,提升整体的效率,而且还可以大大提高运输和存储空间的利用率,可显著降低单位运输成本。


以常见的拆垛和笼车码垛需求为例,因为物流行业总面对的SKU都是高度无序和随机的,且对系统处理速度和吞吐量有很高要求,对视觉识别、定位和机器人抓取都带来了极大的技术挑战,图漾与领先的合作伙伴一道,研发和落地实施了多个行业大客户的大量现场,能力和产品经受了充分的验证,在市场中占有明显的领先地位。


基于图漾自主研发的工业3D相机硬件+智能软件算法,通过AI 、3D视觉与深度学习,让机器人突破使用限制。机器人无需事先学习即能成功辨识多种商品包装、物流箱、包裹等物件,即便商品随机堆放。


3D机器视觉引导拆码垛方案如下:


采用3D机器视觉(硬件+软件)快速、精准的获取传送带、托盘上物体三维数据信息,通过千兆以太网发送定位坐标给机器人,引导机器人快速进行进行拾取或码放。将箱子、包裹、袋子等物品从托盘上或传送带逐一卸下(或者抓取),按要求放置(或码放)托盘或传送带上;图漾视觉拆码垛方案已经广泛应用于电器制造、物流、食品等行业的自动化产线和物流仓储。

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智能视觉引导系统

系统主要由3D相机硬件、3D软件算法包、机器人及控制模块组成,其架构如图所示: 

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机器人视觉引导的组成部分

机器视觉定位识别系统由一台或多台3D相机组成,视野范围(FOV)和测量范围(MR)覆盖整个料框或堆垛,利用3D相机对输送线上高速运动的料筐或堆垛进行拍照识别,获取物体的三维信息,并通过三维视觉软件算法计算出物体的三维数据。在获得物体的三维数据信息后,进入“3D图像处理模块”,通过物体的三维特征分割出独立的每件货物,并提取出最适宜抓取的货物的抓取位姿,使机器人可以快速、准确地抓取到货物。随后利用“图像坐标转换机械手坐标”模块,将先前获得的货物最佳抓取位姿转换到机械手坐标系中,通过视觉通讯协议将该坐标数据传送给机器人,由机器人控制模块控制机器人执行抓取动作。

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机器手定位抓取

这套应用方案系统还有以下几个特点:

  • 高精度定位引导,精度控制<5mm;

  • 自动识别多种SKU,无需人工切换工程文件;

  • 每节拍视觉处理视觉< 1.5s (采图->计算->输出坐标);

  • 性能稳定,效率高、节约成本,精准达到98%;

  • 标准化方案,可快速完成安装部署;

该方案具有可应对混合拆码垛及无序分拣;调试简便、自动化程度高等优点,能够满足物流行业及工厂的拆码垛需求,进一步提高了生产效率。

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