适用于自动机器进料的箱盒取物
为拾取与放置机器人提供可靠物体检测功能
高效的生产有赖于自动化机器进料。箱盒取物,即机器人从装载机上拣选随机放置的零件。这是实现上述目标的关键技术。通过由3D相机和智能软件组成的视觉方案,机器人能够可靠地检测、定位和拾取零件、工件和散装物料,从而缩短生产周期,提高生产率。
3D CADMatch模块:安全抓取物件,实时确保无碰撞
在拾取零件时,最难应付的障碍包括零件种类繁多、在容器中的排列密集杂乱,以及光线条件昏暗。各种零件经常重叠在一起,可能还存在颜色较暗、相互缠绕、而且反光性强的问题,使得机器人难以区分和识别拾取点。
智能3D CADMatch模块可根据相机图像和存储的相应零件CAD数据进行精确检测和拾取点计算。无论零件的位置或方向如何,该软件都能在较短的循环时间内,可靠地检测出装有单品种零件的载荷装置中相互重叠和旋转对称的零件。

零件的定位和优先次序
待拾取零件的CAD模型在经过训练后将存储在3D CADMatch模块中。3D CADMatch将此CAD模型与3D相机生成的容器内容物的3D点云进行比较,以便软件识别点云中的各个零件,即使零件存在重叠或部分被遮挡也可以胜任。该软件可根据X、Y和Z坐标计算出每个零件的准确位置以及在空间中的方位,以便成功制定拾取规划。该软件会优先选择最易拾取、未被遮挡的零件。
确定拾取点,以实现灵活的箱盒取物
3D CADMatch模块会根据确定的位置为机器人计算最佳拾取点(每个零件有一个或多个拾取点)。它综合运用来自CAD模型的合适拾取位置信息,以及已存储的夹具模型(即双指夹具或吸盘夹具)。该软件会考虑拾取的稳定性以及机械臂和夹具的可触达性等因素。另一个考量因素是确保夹具不出现碰撞,这得益于可选配的碰撞检查模块,它可根据实际配置进行与载荷装置或其他几何形状(例如点云)的碰撞检查。
只需在CAD模板中定义一次拾取点,并可在Web界面中进行检查,必要时还可进行调整。在操作过程中,CADMatch会自动将计算出的拾取位置提供给机器人系统,最终为每个零件列出优先的拾取点列表。
精确规划机器人轨道,以避免碰撞
可选配的碰撞检测可确保已定义的夹具在接近拾取点时不会与容器或周围区域发生碰撞,以便减少停机时间和避免损坏系统。软件会以合适的坐标格式提供无碰撞的拾取姿势。实际的路径规划和运动指令的生成由机器人系统或更高级别的控制器完成。

以直观的参数设置代替编程
通过基于Web的用户界面,用户通常按以下顺序设置软件参数:
选择组件的CAD模板并检查已存储的拾取点
配置载荷装置和工作区(感兴趣区域)
可选择激活碰撞检查和选择夹具模型
定义夹具类型(双指夹具或吸盘夹具)
在实际操作中,每次拾取过程后通常都会生成新的图像。即使在零件滑落的情况下,更新后的点云也可使机器人继续可靠地工作。
将CAD模型参数化后,为其他零件设置新的拾取任务更简单便捷。
3D CADMatch:集箱盒取物所有功能于一体的软件
高精度:即使零件形状复杂且互相紧靠,依然可以高精度地拾取这些杂乱无章的零件。
提高生产效率:实时可靠地计算拾取点可优化生产周期时间,减少废品和返工。它会考虑首选的拾取方向和不同的夹具类型。
即插即用功能:借助基于浏览器的Web界面,用户可以直观地对Basler Stereo双目立体相机上的软件进行参数化设置和激活,无需具备深厚的专业知识。支持交互式设置和调整拾取点,可大大加快调试速度。
易于集成:3D CADMatch模块属于模块化pylon软件的一部分,可无缝集成到现有的机器人应用中。
交付标准包含两个CAD模型作为模板。我们可另行提供更多的个性化建模服务。
3D箱盒取物机器人系统的组件
除了3D CADMatch模块外,Basler Stereo visard或Stereo ace 3D双目立体相机相机和匹配组件共同构成了视觉系统的技术基础。该系列相机可确保对所记录场景进行精确的深度检测。

可实现快速生产周期时间的完整视觉方案
兼容的硬件组件可以快速配置,并作为完整系统集成到箱盒取物应用中:
Stereo visard双目立体相机安装在机械臂上(在臂),或者将Stereo ace相机静态安装在载荷装置上方(离臂)。预装的板载固件支持即插即用调试。
3D相机Cube是一种边缘计算机,可提供3D CADMatch所需的计算能力。它是使用3D CADMatch的必备设备,可同时处理多达四台Stereo双目立体相机,具体以实际版本型号为准。
可选配的Randomdot投射器能在光滑表面上投射点状图案,以助获得额外的深度信息。如果Stereo ace的集成图案投射器不够满足需求,或者在没有投射器的情况下使用Stereo visard双目立体相机时,Randomdot投射器就能发挥效用。
光源:额外的光线可以最大限度地减少反光,突出深邃的轮廓。为此,我们提供了一系列丰富的光源选择。

轻松集成到机器人应用中
将视觉方案集成到机器人控制器中,可对提高机器人应用的效率和可靠性产生至关重要的影响。它可以无缝集成到现有的机器人单元中,并与各种机器人和夹具系统兼容。
凭借以太网接口,Basler Stereo visard双目立体相机可确保数据传输快速稳定,并可轻松集成到现有系统中。
提供软件界面:集成模块和示例程序适用于许多常见的机器人品牌,可将视觉方案集成到机器人控制器中。
适用于KUKA的EKI Bridge
适用于Universal Robots的URcap
适用于ABB(阿西布朗勃法瑞)、FANUC(发那科)、和Techman Robot(达明)的通用机器人接口(GRI)。Franka Robotics、Fruitcore Robotics和Yaskawa(安川)的接口即将上线,欢迎垂询获取。
Basler Stereo双目立体相机:兼顾精度与质量
Basler Stereo双目立体相机可为机器人和自动化应用提供高质量的立体视觉和深度数据。根据集成概念和场景要求,用户可选择两个产品系列:Stereo visard是一种智能芯片,带有预装软件的板载处理功能;而Stereo ace是一种可灵活配置的主动式Stereo双目立体相机,用于进行基于主机的处理。

Stereo visard:内置软件的智能3D芯片
板载处理和网络接口,设计为“即插即用型”视觉芯片,无需借助外部视觉PC
适用于集成和自动化的标准化接口,包括REST API、ROS和GenICam
可针对不同的工作距离和安装情况提供不同版本型号,例如,rc_visard 65适用于支持机器人的应用;rc_visard 160也适用于外部、固定或引导型设置。
可选配随机点状投射器,在结构特征不明显的高难度表面增加场景纹路结构
可通过选配的机载软件模块进行扩展,以执行典型的机器人任务,包括拾取与放置操作

Stereo ace:可配置性高、带集成投射器的主动式Stereo双目立体相机
集成用于主动式Stereo双目立体技术的投射器,特别适用于自然纹理较少的场景
基线距离为100 mm、200 mm和300 mm,各有黑白和彩色版本可选,因此可根据实际工作距离和测量范围进行调整
通过Basler Stereo双目立体补充软件包进行基于主机的处理,可兼容pylon和GenTL / GenICam,包括直接支持Aravis
可按需求和数量提供客户定制版本,例如采用其他ace 2 GigE型号、分辨率、镜头、镜头接口和光源等
深度FPS等性能数据具体取决于相关配置和主机,仅适用于专门为性能和图像处理而设计的整体系统
我们的视觉方案由3D相机和智能软件组成,可精确识别物体并实时计算安全的拾取点。即使在高度复杂的条件下,依然确保箱盒取物可靠,并缩短周期时间,最大限度地提高系统可用性。

利用3D Stereo双目立体相机和3D CADMatch模块进行箱盒取物的相关产品
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这一视觉方案能如何让您的箱盒取物应用受益?
可靠的3D识别:即使在强反射和高复杂度的堆叠情况下,也能根据深度信息和CAD匹配,实时可靠地识别零件,降低错误率。
提高效率:通过快速数据处理实现人工工序自动化,从而提高周期率。
可扩展性:适用于各种零件形状、容器以及批量大小。
无需专业知识:无需人工智能专业知识。我们根据所提供零件CAD模型的合成数据来训练智能模型。
节省时间和成本:重复使用经过训练的CAD模型可降低开发成本。在许多应用中,它是激光三角测量或结构光等传统3D方法的经济型高效替代方法之一。
Basler机器人应用软件

一系列选择丰富的3D软件模块均经过专门设计,可为箱盒取物、机器进料或订单拣货等经典应用提供视觉方案。用户能够在Basler Stereo双目立体相机上轻松激活这些模块,并通过芯片的标准接口进行直观的操作。还有可选配的硬件插件,例如投射器或光源等,能进一步优化相机操作。
机器人应用软件

