Следующее измерение приложений для рук и глаз – Движение

В робототехнике система "рука-глаз" – это установка, в которой система технического зрения непосредственно присоединена к роботизированной руке. , вообще за самым последним косяком. Другими словами, система технического зрения движется вместе с манипулятором. Этот подход является достаточно новым в робототехнике и предлагает альтернативу более традиционному стационарному креплению системы технического зрения, как правило, над рабочим объемом робота. Хотя подход «рука-глаз» может принести пользу многим приложениям, его потенциал до сих пор был в значительной степени ограничен стандартными системами машинного зрения. Photoneo предлагает идеальное решение, которое, наконец, положит конец этим ограничениям, основанным на зрении.

Преимущества визуального подхода

Подход "рука-глаз" очень полезен в определенных приложениях поскольку он предлагает ряд преимуществ по сравнению с методом системы фиксированного зрения. Во-первых, он может охватывать гораздо больший объем сканирования, поскольку его можно направить на интересующую область, предлагая намного большую гибкость, чем последний подход. Таким образом, система технического зрения ограничена только досягаемостью робота, а не его собственным объемом сканирования.

Поскольку расстояние сканирования является одним из основных параметров, определяющих точность сканирования, система машинного зрения с более коротким диапазоном сканирования может обеспечить гораздо более высокий уровень детализации по сравнению с фиксированной системой технического зрения с большим расстоянием сканирования. сильный> Если у клиента большая корзина, заполненная мелкими деталями, самый высокий уровень детализации будет достигнут при использовании небольшого сканера с коротким диапазоном сканирования, установленного на манипуляторе робота. Таким образом, робот может подходить к содержимому мусорного ведра со сканером с оптимального расстояния и сканировать отдельные части под разными углами и перспективами. Однако если фиксированная система технического зрения обеспечивает удовлетворительный уровень детализации (например, 3D-сканер Photoneo PhoXi XL), рекомендуется использовать фиксированную систему технического зрения.

Система «рука-глаз» также является выгодным вариантом, если приложение состоит из двух или более контейнеров. . Для стандартной установки с фиксированной системой технического зрения потребуется либо линейная ось над бункерами, либо несколько систем технического зрения. Система "рука-глаз" сойдет один сканер перемещается вместе с роботом-манипулятором из одного контейнера в другой.

Возможность сканировать содержимое корзины с близкого расстояния и с любого ракурса также эффективно устраняет проблемы, связанные с тенями. Стены бункера или система обзора, фиксированно установленная над контейнером, могут отбрасывать тени на определенные участки контейнера, препятствуя правильному сканированию некоторых частей. В таких случаях необходимо найти компромисс для нахождения оптимального положения сканера по отношению к корзине, а иногда детали необходимо переставлять вручную. Подход «рука-глаз» может легко решить эту проблему.

Наконец, для некоторых приложений может потребоваться специальная настройка помещения, в котором находится роботизированная ячейка, особенно когда речь идет об уменьшении окружающего освещения. . Возможность сканировать контейнер с разных точек сводит к минимуму необходимость затемнения всей комнаты , позволяя сначала захватить одну сторону бункера, а затем другую.

Системы «рука-глаз» представляют собой современный подход с растущей популярностью, который прочно закрепляется во все большем количестве роботизированных приложений. Его преимущества становятся еще более важными с развитием совместной робототехники. Однако необходимо помнить, что применение подхода "рука-глаз" имеет реальный смысл только в определенных типах приложений.

Важные соображения перед развертыванием подхода "руки-глаза"

Выбору подхода «рука-глаз» всегда должно предшествовать тщательное рассмотрение требований и тонкостей данного приложения. Хотя этот тип настройки дает ряд преимуществ, существуют определенные факторы, которые необходимо учитывать, прежде чем принимать решение о подходе «рука-глаз».

Системы с ручным управлением требуют более сложной установки. чем установки с фиксированной системой технического зрения. Также сложнее найти оптимальный способ обращения с кабелями, питающими развернутую систему машинного зрения.

Кроме того, поскольку сканер прикреплен к манипулятору робота, он может ограничивать движения робота. Поэтому рекомендуется использовать меньшую систему технического зрения. Наиболее подходящими моделями семейства 3D-сканеров Photoneo PhoXi являются модели XS, S, M и модели MotionCam-3D S, S+ и M, которые в совокупности охватывают диапазон сканирования от 16 сантиметров до 1,5 метра.

Еще одним недостатком систем "рука-глаз" является более высокий риск столкновения с датчиком . и возможные трудности с поиском оптимального положения на манипуляторе для системы технического зрения, особенно если она большого размера. Еще одним серьезным недостатком является тот факт, что движения робота вызывают вибрации. , с которыми не могут справиться стандартные высокоточные системы машинного зрения. Из-за этого манипулятор должен оставаться неподвижным во время сканирования, что может увеличить время цикла. В результате подход "рука-глаз" не является правильным решением для критичных ко времени приложений.

Во многих случаях лучше выбрать фиксированную систему машинного зрения с высококачественной системой 3D-видения с большим объемом сканирования, такой как Photoneo PhoXi 3D Scanner XL, чем выбрать систему «рука-глаз» со сложной настройкой. установка.

Конечно, есть приложения, в которых настройка "рука-глаз" выполняется лучший вариант и что делать извлеките большую выгоду из этого подхода. В этих случаях описанные выше недостатки систем "рука-глаз" могут быть преодолены с помощью Революционная технология Photoneo "Параллельное структурированное освещение" <сильный> – единственный подход к 3D-зондированию, который может эффективно противостоять вибрациям, обеспечивая тем самым высококачественное 3D-сканирование движущихся объектов без артефактов движения.

Зрительно-моторная координация в движении

Технология «Параллельный структурированный свет», реализованная в 3D-камере Photoneo MotionCam-3D, обеспечивает координацию рук и глаз без каких-либо компромиссов. MotionCam-3D — единственная система 3D-зрения, обеспечивающая высококачественное сканирование даже во время движения манипулятора. Камера обладает высокой устойчивостью к вибрациям и не требует остановки робота.

Поскольку технология позволяет захватывать объекты, движущиеся со скоростью до 144 км/ч, вибрации, вызванные движением манипулятора, не влияют на качество трехмерных данных облака точек. Камера обеспечивает разрешение 0,9 Мп и точность 300–1250 мкм в пяти доступных моделях (S, S+, M, M+, L). При переключении в статический режим параметры становятся еще выше, предлагая разрешение 2 мегапикселя и точность 150 – 900 мкм.

Самым большим преимуществом этого является то, что роботу не нужно останавливаться, чтобы выполнить сканирование. , что значительно сокращает время цикла по сравнению со всеми другими технологиями, доступными на рынке. Таким образом, он открывает двери для новых приложений, таких как мгновенное отслеживание положения объекта.

Этот аргумент остается актуальным и в контексте совместной робототехники, которая, как правило, очень ограничена недостатками стандартных методов. Коллаборативные роботы сами по себе медленнее, чем промышленные роботы, а в сочетании с подходом "рука-глаз" время цикла увеличивается еще больше. MotionCam-3D преодолевает это ограничение и прекрасно работает даже при подключении к руке коллаборативного робота.

MotionCam-3D доступен в пяти моделях. Наиболее подходящими для использования в режиме «ручной-глазной» являются модели S, S+ и M. Самая маленькая модель S хорошо подходит для диапазона сканирования от 366 до 558 мм, а модель S+ с такими же размерами корпуса (80 x 68 x 307 мм) обеспечивает расширенное поле зрения с диапазоном сканирования от 630 до 1574 мм. Модель M — правильный выбор для расстояния сканирования от 497 до 939 мм.

Motioncam-3D представляет собой идеальное решение для любых роботизированных задач, будь то статические или динамические сцены. Ограничения зрительно-моторного подхода, связанные с системой зрения, теперь ушли в прошлое. MotionCam-3D предлагает лучшее разрешение и точность для сканирования на высокой скорости, эффективную устойчивость к вибрациям и более короткое время цикла, чем когда-либо.

Если вы планируете внедрить подход «рука-глаз» в своем приложении, не стесняйтесь обращаться к нам. Мы будем рады проконсультировать вас по вашему проекту и предложить лучшее решение для вас.