固定式和臂上式3D相機的區別

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  • 來源:光虎光電科技(天津)有限公司

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  • 發布時間:2022-05-16 01:16:06

如今,大多數3D視覺傳感器都安裝在墻上、天花板上或定制的設備上,以精確地捕捉目標物體的點云。點云使工業機器人能夠完成零件抓取、碼垛、組裝等方面的任務。

許多系統集成商使用固定安裝作為可視化機器人的首選解決方案。它可以很容易地安裝所有的3D相機。

另一方面,將3D相機直接連接到機器人手臂上就不那么常見了。盡管將攝像頭直接安裝在機器人手臂上并不常見,但這種方法可以創建一個更靈活和更有效的系統。

為什么會將3D相機安裝到機器人上?

1、高靈活性

許多機器視覺方面的挑戰都是由距離的限制造成的。因此,在某些挑揀類應用中,保持相機在一個固定的位置可能會導致圖像質量不一致。長距離傳輸往往會導致低質量的3D點云,這無疑增加了抓取的誤判性和物體的無法識別。

例如,在拆垛環境中,理想情況下盡可能使用高3D圖像質量來覆蓋整個場景。然而,當機器人不斷拆垛時,工作距離不斷增大,點云的質量也在不斷降低。

在機器人上安裝3D相機就解決了這一問題,因為它允許3D相機總是在最佳工作距離使用。還可以從不同的角度捕獲點云,以更好地查看目標對象。檢測算法接收到的數據質量越高,就可以獲得更準確的物體位置信息,更好的做出相應的判斷。

在機器人上安裝3D相機還有另一個好處,就是可以允許機器人解決由于遮擋導致的一系列問題。遮擋會導致被測物體細節的丟失,并會對點云的質量產生負面影響。通過臂上式3D相機安裝,可以獲得更廣泛的成像角度。 

2、高性價比

使用臂上式3D相機產生的結果是,不需要多個鏡頭來捕捉物體。你可以使用一個機器人上安裝的3D相機從不同的角度和位置捕捉點云,而不是在不同的挑選和放置位置安裝相機。臂上3D視覺系統通過減少需要安裝、校準、維護和維修的組件的數量,將成本降至最低。

3、適應性

依靠固定安裝來獲得一致和最佳的成像數據并不總是可行的。有些工作站可能空間有限,而在中小企業中,工作站可能會頻繁變化。通過安裝在機器人上的3D相機,它更容易確保一致的圖像質量和在新的或具有挑戰性的工作環境中具有可靠的性能。

固定式安裝和臂上式安裝

固定式安裝

當使用3D和機器人進行物體分揀等應用時,最常見的設置是將3D相機放置在一個相對于目標的固定位置。像這樣的固定位置通常是在料框的上方或側面。

典型的3D相機(包括結構光和線激光)都有特定的距離和區域,工作范圍限制意味著需要考慮其靈活性。

與2D相機相比,3D相機不需要嚴格的自上而下視圖。它們也不需要外部照明光源或其他成像硬件。

固定式安裝的優勢:
· 一個固定式安裝的3D相機基本與其他機構或者機器人沒有碰撞。
·
 一旦物體被挑揀出來,3D相機可以立即進行新的點云捕獲和處理。
·
機器人的工作周期時間可以很短,并且不太需要等待3D相機。
·
在連接電纜時,固定式安裝花費更少的精力。

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臂上式安裝

也就是將3D相機直接安裝到機器人臂上。在這種配置中,視覺系統與機器人和末端執行器(工具或夾持器)一起移動。將3D相機直接連接到機器人臂上,可以實現一個更加有效的解決方案,因為3D相機在其最佳空間工作,只受機器人的范圍影響,而不是始終固定的單一視圖。

臂上式安裝的優勢:

  • 從多個位置捕獲數據。安裝在機器人上的3D相機可以選擇捕捉點云的目標區域。從不同的角度來看,總是能得到最好的點云質量和覆蓋范圍。

  • 可以只使用一臺3D相機來同時實現物體定位抓取和放置。


【來源:光虎視覺內部培訓資料】

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