利用3D區(qū)域掃描技術(shù)
由于COVID-19疫情的爆發(fā)，人們以前所未有的需求轉(zhuǎn)向電子商務(wù)平臺，對涉及物流、倉儲和包裝的公司提出了巨大的挑戰(zhàn)，這些公司被迫不斷地擴大運營規(guī)模和業(yè)務(wù)。很多物流和倉儲應(yīng)用程序——包括貨物的交付、倉儲和包裝，在很大程度上依賴于各種類型的3D 成像技術(shù)。
“貨箱揀選應(yīng)用程序需要實施區(qū)域掃描和3D點云。盡管貨箱揀選可以說是最廣為人知的事實，但它卻是最難實施的 3D 類型之一?！?Integro Technologies公司首席視覺系統(tǒng)架構(gòu)師 David Dechow 說，“目前，大多數(shù)貨箱揀選還不能滿足所有客戶的需求，因為它需要極高的速度、隨機揀選，并且需要機器人像人一樣移動?！?/span>
使用飛行時間計算和測量
雖然立體視覺和結(jié)構(gòu)光等區(qū)域掃描 3D 技術(shù)可能有助于貨箱揀選應(yīng)用，但飛行時間 (ToF) 技術(shù)更有助于完成諸如測量和計算箱子尺寸之類的任務(wù)。
LUCID Vision Labs的新型 Helios2 ToF 相機針對物流、物料搬運和機器人應(yīng)用，與舊版本的Helios相比，新型相機的透光率提高2.5倍，3D精度提高了50% 以上。客戶的需求是該公司不斷突破技術(shù)極限的動力。 LUCID公司創(chuàng)始人兼總裁 Rod Barman 表示：“考慮到這一點，我們將最新技術(shù)融入設(shè)計的產(chǎn)品以適應(yīng)當(dāng)前和未來潛在的應(yīng)用挑戰(zhàn)，例如尺寸測量、機器人和 AGV?！?/span>
對于康耐視而言，物流領(lǐng)域中3D應(yīng)用的最大需求是盒子尺寸標(biāo)注，尤其是當(dāng)零件在運動中移動時。過去，在此類應(yīng)用中，通常采用多個激光器和一個外部攝像頭有助于捕獲圖像。但是，現(xiàn)在通過類似于3D-A1000的系統(tǒng)，將2D和3D結(jié)合在一起的智能相機可以從web界面快速標(biāo)注尺寸。
康耐視3D 產(chǎn)品高級總監(jiān)兼業(yè)務(wù)部門經(jīng)理 John Keating 解釋說，“使用A1000系統(tǒng)可以簡化設(shè)置。這是一個基于網(wǎng)絡(luò)的界面，但它仍然是一個In-Sight 攝像頭，它提供了一個簡單的設(shè)置演練?！?D的應(yīng)用部署越容易，人們對 3D的擔(dān)憂就越少。
Keating 表示，隨著客戶在3D-A1000上取得成功，物流領(lǐng)域開辟了新的 3D 應(yīng)用程序，例如在經(jīng)典的空托盤場景中定位物體，這在很長一段時間內(nèi)一直是一個困難的應(yīng)用。
對于Matrox Imaging公司3D傳感器產(chǎn)品經(jīng)理 Mathieu Larouche 而言，傳統(tǒng)應(yīng)用，例如用于揀箱和碼垛的視覺引導(dǎo)機器人以及箱子尺寸測量，也是 3D 成像背后的重要驅(qū)動力。為了讓客戶更輕松，Matrox公司還積極參與對GenICam的GenDC模塊的支持，旨在標(biāo)準(zhǔn)化 3D 相機/傳感器和應(yīng)用軟件之間的組件數(shù)據(jù)交換。
就市場的潛在影響而言，Larouche認(rèn)為，3D成像的一個潛在的有趣領(lǐng)域是將深度學(xué)習(xí)應(yīng)用于3D成像，以推廣后者的使用。
周期時間的注意事項
包裝應(yīng)用也越來越多地依賴于3D視覺，CapSen Robotics公司首席執(zhí)行官 Jared Glover 表示，但最終用戶和OEM廠商必須預(yù)先考慮周期時間需求，以避免出現(xiàn)任何問題。
在許多3D視覺引導(dǎo)的機器人應(yīng)用中，機器人在每次取貨或放貨時的移動方式是不同的，比如說，與重復(fù)相同動作的機器人相比，3D視覺引導(dǎo)機器人的周期時間不會太穩(wěn)定，這就是為什么在生產(chǎn)線設(shè)計中考慮這個因素很重要。應(yīng)該在揀選機器人前后建立額外的緩沖區(qū)，或者如果需要在沒有偏差的情況下達到一定的周期時間，應(yīng)該增加額外的機器人作為冗余。
該公司設(shè)計其 CapSen PiC 貨箱揀選產(chǎn)品時就考慮了這些周期時間。該系統(tǒng)使用高度加速的專有 GPU 數(shù)學(xué)庫以及并行圖像處理和運動控制，在傳統(tǒng) 6 軸機器人上實現(xiàn)低至兩秒的循環(huán)時間。
“考慮這樣一個場景，箱子里裝滿了瓶子，不得不處理傾斜之類的問題，” Keating說，“當(dāng)瓶子四處移動時，2D 視覺會出現(xiàn)問題，但 3D 視覺提供了理解深度的能力?！?與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，康耐視全新的 In-Sight 3D-L4000 嵌入式視覺系統(tǒng)能使用戶將視覺工具直接用于元件的3D圖像，可提供更高的準(zhǔn)確性，從而擴展了可以執(zhí)行的檢測類型。
甚至有些時候 3D 成像技術(shù)的名稱也不盡相同。許多公司在市場上不會以相同的名稱來稱呼他們的產(chǎn)品，但使用其他名稱的解決方案仍然可以提高生產(chǎn)率，這才是最重要的。