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三类: 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)。
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三类: 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