如今，大多數(shù)3D視覺(jué)傳感器都安裝在墻上、天花板上或定制的設(shè)備上，以精確地捕捉目標(biāo)物體的點(diǎn)云。點(diǎn)云使工業(yè)機(jī)器人能夠完成零件抓取、碼垛、組裝等方面的任務(wù)。

許多系統(tǒng)集成商使用固定安裝作為可視化機(jī)器人的首選解決方案。它可以很容易地安裝所有的3D相機(jī)。

另一方面，將3D相機(jī)直接連接到機(jī)器人手臂上就不那么常見(jiàn)了。盡管將攝像頭直接安裝在機(jī)器人手臂上并不常見(jiàn)，但這種方法可以創(chuàng)建一個(gè)更靈活和更有效的系統(tǒng)。

1、高靈活性

許多機(jī)器視覺(jué)方面的挑戰(zhàn)都是由距離的限制造成的。因此，在某些挑揀類(lèi)應(yīng)用中，保持相機(jī)在一個(gè)固定的位置可能會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量不一致。長(zhǎng)距離傳輸往往會(huì)導(dǎo)致低質(zhì)量的3D點(diǎn)云，這無(wú)疑增加了抓取的誤判性和物體的無(wú)法識(shí)別。

例如，在拆垛環(huán)境中，理想情況下盡可能使用高3D圖像質(zhì)量來(lái)覆蓋整個(gè)場(chǎng)景。然而，當(dāng)機(jī)器人不斷拆垛時(shí)，工作距離不斷增大，點(diǎn)云的質(zhì)量也在不斷降低。

在機(jī)器人上安裝3D相機(jī)就解決了這一問(wèn)題，因?yàn)樗试S3D相機(jī)總是在最佳工作距離使用。還可以從不同的角度捕獲點(diǎn)云，以更好地查看目標(biāo)對(duì)象。檢測(cè)算法接收到的數(shù)據(jù)質(zhì)量越高，就可以獲得更準(zhǔn)確的物體位置信息，更好的做出相應(yīng)的判斷。

在機(jī)器人上安裝3D相機(jī)還有另一個(gè)好處，就是可以允許機(jī)器人解決由于遮擋導(dǎo)致的一系列問(wèn)題。遮擋會(huì)導(dǎo)致被測(cè)物體細(xì)節(jié)的丟失，并會(huì)對(duì)點(diǎn)云的質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。通過(guò)臂上式3D相機(jī)安裝，可以獲得更廣泛的成像角度。 

2、高性?xún)r(jià)比

使用臂上式3D相機(jī)產(chǎn)生的結(jié)果是，不需要多個(gè)鏡頭來(lái)捕捉物體。你可以使用一個(gè)機(jī)器人上安裝的3D相機(jī)從不同的角度和位置捕捉點(diǎn)云，而不是在不同的挑選和放置位置安裝相機(jī)。臂上3D視覺(jué)系統(tǒng)通過(guò)減少需要安裝、校準(zhǔn)、維護(hù)和維修的組件的數(shù)量，將成本降至最低。

3、適應(yīng)性

依靠固定安裝來(lái)獲得一致和最佳的成像數(shù)據(jù)并不總是可行的。有些工作站可能空間有限，而在中小企業(yè)中，工作站可能會(huì)頻繁變化。通過(guò)安裝在機(jī)器人上的3D相機(jī)，它更容易確保一致的圖像質(zhì)量和在新的或具有挑戰(zhàn)性的工作環(huán)境中具有可靠的性能。

固定式安裝

當(dāng)使用3D和機(jī)器人進(jìn)行物體分揀等應(yīng)用時(shí)，最常見(jiàn)的設(shè)置是將3D相機(jī)放置在一個(gè)相對(duì)于目標(biāo)的固定位置。像這樣的固定位置通常是在料框的上方或側(cè)面。

典型的3D相機(jī)（包括結(jié)構(gòu)光和線激光）都有特定的距離和區(qū)域，工作范圍限制意味著需要考慮其靈活性。

與2D相機(jī)相比，3D相機(jī)不需要嚴(yán)格的自上而下視圖。它們也不需要外部照明光源或其他成像硬件。

固定式安裝的優(yōu)勢(shì)：
· 一個(gè)固定式安裝的3D相機(jī)基本與其他機(jī)構(gòu)或者機(jī)器人沒(méi)有碰撞。
· 一旦物體被挑揀出來(lái)，3D相機(jī)可以立即進(jìn)行新的點(diǎn)云捕獲和處理。
·機(jī)器人的工作周期時(shí)間可以很短，并且不太需要等待3D相機(jī)。
·在連接電纜時(shí)，固定式安裝花費(fèi)更少的精力。

臂上式安裝

也就是將3D相機(jī)直接安裝到機(jī)器人臂上。在這種配置中，視覺(jué)系統(tǒng)與機(jī)器人和末端執(zhí)行器（工具或夾持器）一起移動(dòng)。將3D相機(jī)直接連接到機(jī)器人臂上，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)更加有效的解決方案，因?yàn)?D相機(jī)在其最佳空間工作，只受機(jī)器人的范圍影響，而不是始終固定的單一視圖。

臂上式安裝的優(yōu)勢(shì)：

• 從多個(gè)位置捕獲數(shù)據(jù)。安裝在機(jī)器人上的3D相機(jī)可以選擇捕捉點(diǎn)云的目標(biāo)區(qū)域。從不同的角度來(lái)看，總是能得到最好的點(diǎn)云質(zhì)量和覆蓋范圍。

• 可以只使用一臺(tái)3D相機(jī)來(lái)同時(shí)實(shí)現(xiàn)物體定位抓取和放置。

【來(lái)源：光虎光學(xué)內(nèi)部培訓(xùn)資料】