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        2021 IAS展
        機器視覺

        虹科智能感知 | 機械手在物流自動化中的應用

          2021年04月27日  

          新冠疫情從根本上影響了供應鏈和物流行業,對自動化機器人的需求比以往任何時候都更為迫切。倉儲中70%以上的勞動力都用于揀貨和包裝,眾多企業逐漸轉向物流自動化。但是,如何借助機器人處理大批量貨物?這些公司需要一種高效、可靠、穩健的方式來自動分揀放置貨物。荷蘭的Fizyr公司成功克服了這一難題,這家公司總部位于代爾夫特。專注于機器人在各種環境下精分揀貨物。研究了一套自動化視覺解決方案,可以在各種條件和應用中實現物流自動化,如物品揀選、包裹處理、拆垛、卡車卸貨等。為了搭建穩定高性能系統,Fizyr采用虹科方案,將緊湊、堅固的Ensenso 3D相機與IDS的高性能GigE uEye相機相結合。

          應用

          Fizyr沒有像市場上大多數廠商那樣提供專用的分揀單元,而是創造了一種即插即用的模塊化軟件產品,可以與任何系統順利集成,讓集成商可以自由選擇最佳的硬件作為分揀單元。在促進成本、穩健性和速度優化的同時,虹科是相機方面的首選合作伙伴。實質上,攝像頭看到的產品要進行挑選或分類。根據客戶的具體應用,最多可以使用四臺Ensenso 3D攝像機與功能強大的GigE uEye CMOS攝像機相結合。虹科工業相機確保了Fizyr軟件算法所需的可靠、精確的圖像采集,每秒可提供100多個抓取姿勢,包括分類處理不同的物體。該軟件還可以進行質量控制和檢測缺陷,以防止損壞的物品被放置在分揀機上——借助虹科相機作為自動化系統的銳利眼睛。

          Ensenso 3D攝像頭讓機器人可以單獨處理未知物體

          這些算法能夠提供幾乎涵蓋所有的包裹類型(包括箱、袋、信封/平面、管狀、圓柱體、可變形等)的分割和分類信息。該系統可以識別損壞的貨物,6個自由度的最佳抓取姿勢。它可以讓運動機構或機器人處理緊密堆疊或重疊的物體、高反射的物品和塑料袋中的服裝、各種顏色的平面底板,以及透明物體。

          立體視覺的質量會受到場景光照條件和物體表面紋理的直接影響,因此在紋理較少或反光的表面上尋找和計算對應點的坐標是非常困難的。為了滿足這些苛刻的要求,Fizyrs為客戶提供解決方案的首選是虹科相機。uEye GigE CP相機拍攝物體的二維圖像,并將其作為輸入,采用Fizyr算法對相機下的物體進行分類。物體可以是未知的,形狀、大小、顏色、材質、堆積都各不相同。然后,Ensenso攝像頭創建點云圖,Fizyr的軟件將其與二維圖像的信息相結合,分析物體表面是否有適合的抓取姿勢,并采用最佳姿勢進行抓取。對不同材料的表面進行精確探測是至關重要的,因為它是算法的關鍵組成部分。虹科的Ensenso 3D攝像機完全可以實現需求。采用專業化技術改進了經典的立體視覺原理,以獲取更高質量的深度信息和更精確的測量結果。

          即使是在惡劣的光照條件下,該系統也能平穩的分類未知包裹

          相機

          具體的攝像機型號,以及每個系統的攝像機數量,取決于客戶的具體使用情況。對于典型的機器人揀選垃圾箱的解決方案,可以結合一個Ensenso N35相機和一個GigE uEye CP相機,但也有客戶使用一個Ensenso X36相機和一個GigE uEye CP相機來實現。

          推薦的uEye CP相機是 "Compact Power"的縮寫。提供圖像預處理功能,內置128 MB的圖像內存,可應用于集成多相機系統。攝像機采用千兆以太網接口傳輸數據,并通過PoE("以太網供電")實現長達100米的線纜連接。所選的UI-5240CP-C-HQ Rev.2是一款功能特別強大的工業相機,采用e2v 130萬像素CMOS傳感器,有單色和近紅外兩種版本。這是IDS產品系列中最靈敏的傳感器之一,除了這里使用的彩色版本外,還有單色和近紅外版本。除了對光線有出色的敏感度外,該相機還具有其他一系列獨特的功能,使得傳感器可靈活運用于不同場景下。

          不同的Ensenso機型有一個共同點:即使在光照條件不是特別良好的情況下,投影機也能在物體表面產生高對比度的紋理。投射的紋理補充了薄弱或沒有采集到的物體表面結構。這個原理也被稱為 " 投影紋理立體視覺 " 。這樣一來,可以得到更完整、更均勻的場景深度信息。

          數據采集

          這兩款Ensenso 3D相機應用廣泛,可用于供應鏈和物流行業的各種高要求應用,如3D物體識別、分類和定位(如質量控制)、物流自動化、機器人應用(如垃圾箱揀選)、拾取最大8立方米的物體、自動存儲系統。

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