AI + 3D机器视觉
1分钟让机器手臂开始夹取

2D与3D机器视觉差异与原理

2D机器视觉只能捕捉物体2维空间(X、Y)位置,3D机器视觉则额外取得Z轴的坐标信息,在制造领域不断进步至工业4.0的过程中,3D视觉整合机器手臂的应用成为主流并占优势。
2D成像透过工业相机可取得,但3D成像依光学结构可大致分为以下3类: 低精度的立体视觉(Stereo Vision)、飞时测距(Time of Flight,TOF)及高精度的结构光( Structured Light)。

立体视觉
(Stereo Vision)

模仿人类双眼运作的原理捕捉物体位置与结构,优点是省电、成本低,难题是易延迟且昏暗环境可能影响结果。 除了运用于机器人之外,也应用在新兴的AR + AI视觉检测与辨识系统

飞时测距
(Time of Flight,TOF)

透过红外线折返时间计算物体之间的距离,优点是速度快又抗干扰,但精准度较差。

结构光
(Structured Light)

投射特殊光纹(通常是黑白相间且不同方向的条纹)至物体上,根据光纹变形情况算出物体表面结构,同时高精度取得Z轴深度位置,目前在人脸辨识或AOI自动光学检测等领域都有应用。

AI让机器手臂「看懂」物件

在部分复杂物体辨识上,单靠3D视觉的精度与准度仍有困难如: 复杂形状的半透明奶嘴位置辨识、小零件/高精度金属件机器手臂夹取。 若将AI与3D视觉系统进一步整合,能强化其辨识能力,使机器手臂以正确方向、位置取放物体。

再以外型不规则的极小工件机器手臂取放为例,虽3D视觉可辨识小的物体,但多只限于方正、圆形的外观,若不规则或复杂形状就经常辨识失败,例如ㄇ型金属件环堆叠时易交叠错位,此时就需要AI协助辨识并看懂物件。

半透明奶嘴应用
极小金属零件应用

1分钟学习完毕的深度学习AI

3D机器视觉整合AI难度高,除了「看」以外,还要考量从辨识到抓取的过程、机器手臂路径规划及运动控制等部分。

结合深度学习AI与动作规划模组(motion planning)的机器人夹取系统,最短1分钟即可让AI学习完毕,让机器人规划出最短,同时避免撞击其他物体的路径,以正确方向、位置等夹取,低成本、高效率满足混合拆垛(Mixed Depalletizing)、配料(Kitting)、随机取放(Random Bin Picking)等需求。

更多应用与信息请点此链接

2 UR robot arms powered by AccuPick bin picking metal objects from 2 bins
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