聚焦視覺引導機器人(VGR)

 

我wo們men都dou看kan過guo機ji器qi人ren在zai幾ji乎hu沒mei有you人ren工gong幹gan預yu的de情qing況kuang下xia快kuai速su組zu裝zhuang汽qi車che的de視shi頻pin。像xiang這zhe樣yang的de工gong業ye機ji器qi人ren降jiang低di了le幾ji乎hu每mei個ge製zhi造zao領ling域yu的de成cheng本ben並bing提ti高gao了le生sheng產chan率lv，但dan它ta們men有you一yi個ge主zhu要yao缺que點dian——它們無法“看見”。它們被編程為一遍又一遍地重複完全相同的動作，它們無法檢測和操作形狀、大da小xiao和he顏yan色se不bu一yi或huo者zhe相xiang互hu接jie觸chu和he疊die放fang的de物wu體ti。因yin此ci，如ru果guo產chan品pin發fa生sheng變bian化hua或huo有you新xin產chan品pin被bei加jia入ru生sheng產chan線xian，則ze必bi須xu對dui機ji器qi人ren進jin行xing重zhong新xin編bian程cheng。如ru果guo產chan品pin組zu件jian通tong過guo傳chuan統tong的de料liao鬥dou和he振zhen動dong台tai輸shu送song到dao生sheng產chan線xian上shang
，則ze必bi須xu對dui振zhen動dong送song料liao機ji進jin行xing改gai造zao。

 

應對混亂狀況

 

現在，由先進機器視覺引導的新一代機器人正在使機器人能做的遠遠不止是批量生產中常見的重複性任務。在更小、更強大、更便宜的相機和其他視覺傳感器
、越來越複雜的機器人算法和帶有機器視覺特定硬件加速器的處理器的推動下，這些視覺引導機器人 (VGR) 係統正在迅速改變製造和履行過程。

 

VGR 使機器人適應能力更強
，並且更容易在頻繁推出新產品且生產周期短的行業（包括醫療設備和藥品製造
、食品包裝
、農業應用、生命科學等）中實施。[1]

 

例如
，一家在中國運營一個大工廠的全球領先汽車製造商使用 Teledyne DALSA 的 GEVA 1000 視shi覺jiao係xi統tong來lai確que保bao兩liang條tiao裝zhuang配pei線xian上shang的de機ji器qi人ren牢lao牢lao地di抓zhua住zhu零ling件jian，將jiang它ta們men放fang置zhi在zai快kuai速su移yi動dong的de傳chuan送song帶dai上shang。過guo去qu
，零ling件jian是shi人ren工gong手shou動dong提ti放fang的de。自zi動dong化hua將jiang生sheng產chan力li提ti高gao了le大da約yue六liu倍bei。像xiang這zhe樣yang的de係xi統tong適shi用yong於yu雜za亂luan不bu可ke避bi免mian或huo消xiao除chu成cheng本ben太tai高gao、或者生產線速度對工人來說太快的環境。先進的係統甚至可以解決可能最具挑戰性的 VGR 應用程序

，即從工廠和配送中心（例如亞馬遜的大型自動化執行中心網絡）的箱子中抓取大小、形狀和重量不同的
、隨機分布的物體。

 

無序抓取

 

機器人從箱子中無序抓取零件是極具挑戰性的
，因為 VGR xitongbixuzaihunluandehuanjingzhongdingweihezhuaqutedinglingjian。dangjiqirencongxiangzizhongquchulingjianshi，qitalingjiankenenghuibuduanyidongweizhihezhuanbianfangxiang。xitongbixushibiezhengquedewuti，quedingnaqitamendeshunxu，bingjisuanruhezaibuyuqitawutihuoxiangbipengzhuangdeqingkuangxiazhuazhu、提起和放置它們。這需要高性能機器視覺硬件、複雜的軟件和足夠強大的計算能力來實時處理大量視覺數據。

 

無論是帶有集成視覺處理器的緊湊型智能相機（Teledyne DALSA 的 BOA Spot）還是複雜的激光和紅外傳感器以及高分辨率、高速相機
，都可以作為機器視覺硬件。

 

3D 視覺怎麼樣呢
？

 

VGR 係統通常使用不止一種類型的傳感器來構建 3D 圖像。例如


，帶有 3D 區域傳感器的機器人可以定位並抓取箱中隨機放置的零件。然後 2D 攝像頭即時檢測每個零件的方向，以便機器人可以將它們正確地放置在傳送帶上。

 

一些 VGR 係統通過將3D 飛行時間 (ToF) 掃描和快照 3D 圖像捕獲相結合，與單獨使用掃描係統相比，它們獲得的分辨率可以處理更廣泛的對象
，但不需要像傳統快照相機係統那樣移動相機。ToF掃描測量激光發出的光在相機和物體表麵之間傳播所需的時間以確定物體深度
，具有在任何光照條件下工作的優勢。