Ensenso 3D相机协助机器人进行箱中取物收藏

　　对于二维图像，3D技术不仅可以通过距离信息获取物体之间更加丰富的位置关系，而且获取的深度信息可以完成对目标图像的分割、标记、识别、跟踪等应用，并且经进一步深化处理，还可以完成三维建模，能够快速完成对目标的识别与追踪。

所以，3D视觉技术是未来机器视觉主要的研究对象，将普遍应用于物流、安防、工业检测及医疗和生物等领域譬如，将三维技术应用于机器人和自动化连续生产中，进一步推动了生产线的发展　　在这个发展过程中，IDS的Ensenso 3D相机应运而生，其不但可以满足普遍的3D技术应用，而且它采用CMOS和普通LED作为配件，对今后的普及化生产及使用特别有利，其次这款相机借助CMOS的特性，可以获取大量的数据及信息，对复杂姿态判断极为有效，而无需配备任何扫描的辅助工具等等优点。

　　要实现可靠的机器人箱中取物功能，关键是能够准确地检测未分类零件的精确位置德国bsAutomatisierung GmbH是一家专业致力于快速精确的生产设备装卸和零件处理系统的开发和建设的公司，IDS的Ensenso 3D相机为他们提供了精确、快速、低成本的3D图像实时捕获功能，给他们在箱中取物的方案中提供了绝对优势。

　　对一大堆没有任何规律放置的工件或物品进行分拣，一直是机器人用于生产中最艰难的任务之一因为机器人只有准确获取物品的形状、大小、位置和排列方式后，才能从托盘或堆箱中拾取没有分类的零件，而这些需获取的信息也是生成机器人无碰撞抓取的关键。

然而，由于3D数据捕获不仅需要准确性和完整性，还需保证较短的周期和稳定性的工艺当开始捕获3D数据时，挑战也随之而来目前已有的解决方案，不是速度太慢，就是可用于连续生产的工艺稳定性没有达到要求的水平另外，这些解决方案的价格也十分高昂。

　　机器人单元　　IDS推出的Ensenso 3D相机能够满足机器人视觉应用对周期时间、可用性及成本效益等方面的所有要求该类型相机目前提供USB接口（30万分辨率）和千兆网接口（130万分辨率）两种，USB接口的3D相机是市面上第一款将两个全局快门 CMOS Sensor和一个近红外纹理投射装置集成在一起的3D相机。

首先，它向即将捕捉的物体表面投射一组随机的、高对比度的点纹理，以加强或凸显表面不可见或隐约可见部分的结构信息然后，根据立体视觉原理，通过两个相机捕捉物体最后，根据三角测量原理，通过几何关系，重新建立每个像素的位置或计算其3D坐标。

也就是说，即使箱子中的零件仅露出一面，通过相机，可以生成完整、无缝、精确的3D表面图像，而无需外加其他技术而且，这一过程的计算仅需要几毫秒的时间　　每个箱子的固定位置安装两个Ensenso N10 3D立体相机

　　比如，Ensenso 3D相机在bsAutomatisierung公司的机器手应用中，为箱中取物机器人单元的应用带来速度上的优势该公司的箱中取物单元可以自动从箱中拾取随机放置的单个零件，再将零件传递到下游生产工序，其每个周期时间低于10秒钟。

这些单元可以根据客户的应用需求，配备一个先进的多轴工业机器人或一个线性门式机器人，而且这些单元使用模块化结构，可以根据不同箱子的大小进行调节，也可以同时应用于单个箱子或多个箱子　　在这里，每个箱子上端固定安装两部Ensenso 3D相机，用于实时进行监控，这种安装方式相比直接将相机安装在机器人手臂上，有以下两个优势：

　　1、系统的周期时间更短在机器人正在从一个箱子中拾取零件的同时，可以开始对另一个箱子的物品进行检测即使在一个箱子中拾取零件，机器人也可以在最后拾取的零件放置到其他位置的同时，开始搜寻下一个零件　　2、因为Ensenso 3D相机提供专门的软件对多相机进行处理，所以通过这种安装方法，可以轻松地对不同Ensenso 3D相机获取的图像进行相互校准。

在同时使用两部或多部相机时，可以同时从不同角度拍摄同一场景，这样可以大大地减少阴影，也可以扩大捕获的画面范围最重要的是，多部Ensenso 3D相机一起工作时，相机配套的软件可以提供一组单独的3D点云，这组数据中包含了来自所有使用的相机数据。

通过调整所安装相机的数量，来调节相机精度，以满足用户的任何要求另外，通过Ensenso软件，用户不仅可以组合多部Ensenso 3D相机，还可以同时将这些3D相机和传统工业相机一起使用，以捕获彩色信息或条形码等等。

　　Ensenso 软件还可以控制两个CMOS 传感器和图案投射装置，并且负责3D数据的捕获和预处理因此，帧率和图像质量都实现了最优化，大量减少计算机分析所需的资源　　Ensenso 3D相机的两个系列，可以为客户提供200mm到3000mm的工作距离和多种视野范围。

USB接口的相机提供的焦距范围为3.6mm至16mm，千兆网接口的相机提供的焦距范围为6mm至16mm，这种接口的相机均适用于各种不同的拍摄距离和范围与其他3D成像技术不同的是，该款相机能够适用于捕获静止或运动的物品，而且满帧率下USB接口的相机可以达到30帧每秒（fps），千兆网接口的相机可以达到10帧每秒（fps）。

尽管两类相机都拥有两个传感器和一个集成的投射装置，但USB接口相机的外形尺寸只有150mm×45mm×45mm，且只有400克重，千兆网接口相机的外形尺寸只有175mm×50mm×50mm，且只有550克重。

　　Ensenso相机使用铝合金外壳，并带有可锁定传输接口，一组GPIO可用做触发输入和触发输出（12-24V）和一个软件包（支持MVTev HALCON接口，一个面对对象开发的API函数），可方便用户最短时间完成其应用程序的设计。

　　N10的外观图　　在bsAutomatisierung公司的机器手抓取应用中，将所发现零件的目标坐标和箱中剩余物品（作为移动障碍物）的位置图传送至软件模块；该软件利用这些位置信息，和其他信息（如机器人和机器人机械手的CAD数据），生成一个无碰撞轨迹；再将该轨迹传递给机器人控制器，通过控制器执行该任务。

这整个过程无需人工干预，可以由PLC进行监控和控制　　此外，使用Ensenso 3D相机还为OEM和系统集成商带来另一个益处：该款相机可以即拆即用，并实时提供3D数据这意味着它可以直接安装，然后校准机器人以配合相机工作，用户只需要将标定版安放在机器人的机械手上，相机的配套软件会通过该标定版校准相机的安装位置，随后3D数据即可呈现在机器人的控制系统中。

　　由于目前3D机器视觉技术的复杂性和高昂成本，以致该技术的潜力鲜有被发掘然而，bsAutomatisierung的箱中取物应用表明，通过Ensenso 3D相机，能够保证成本效益和工艺稳定性用户还可以通过USB 2.0接口或千兆网接口轻松整合相机；在速度方面，Ensenso远远超出其他类似方案。

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。