特性机器人
关注机器人相机:哪个维度适合你的应用?

“我认为我们需要机器人的视觉”这句话即使是最有经验的机器人专家也会感到恐惧。

这是因为人们普遍认为机器人视觉系统——包括摄像机、机器人和支持软件——复杂、昂贵、难以集成，而且不完全可靠。

值得庆幸的是，情况并不一定如此。

事实上，随着新技术的出现和成本的下降，将愿景整合到现有的自动化系统中变得更加容易;特别是对于合作机器人(cobot)用户。

让我们通过比较支持视觉的自动化和“盲”系统来看看视觉的好处。

我们将探索一些不同的相机选项，以及每个类别的优点和缺点。

视觉的好处

考虑一下传统的“盲”自动化应用程序执行简单的拾取和放置任务所需的复杂设置。这里的主要挑战是，每次都必须以完全相同的方向和位置呈现给你的机器人。这意味着要安装昂贵的固定装置、配件和硬件，比如送碗器，这样就可以消除随机性，让机器人精确地知道要挑选的物品的位置。

机器人在没有视觉的情况下也能表现出色，但如果你需要挑选和放置不同的物体呢?如果您希望自动化能够处理以不同方向到达的几种类型的对象，该怎么办?如果在转换产品时需要快速转换时间，那该怎么办?

在这些情况下，考虑到灵活性和成本，您应该考虑在生产线上添加机器人视觉的好处——例如，摄像机和相关软件。视觉消除了与增加新硬件和配件相关的劳动力和资本成本。

视觉为您的操作带来灵活性，使您能够轻松地在不同的产品之间切换。视觉极大地减少了在一种产品和另一种产品之间切换所需的时间——这对忙碌的制造商来说是一个巨大的福音，尤其是在当今苛刻的定制生产环境中。

给你的合作机器人“眼睛”有明显的好处，但并非所有的视觉解决方案都是一样的。费用、灵活性、易用性和软件功能的差异会产生巨大的差异。让我们来看看自动化场景中通常使用的不同类型的相机。

哪个D是我的?

机器人摄像机有三种主要类型:2D、3D和2.5D。

2D摄像机是最便宜的群体，但是最便宜的。通常，2D摄像机确定长度和宽度（x和y轴），但无法确定高度，这限制了它们可以支持的应用程序的数量。在加方面，它们在这些约束中是可靠的。

通过一些巧妙的数学计算，2D相机的性能可以得到改善——但这往往是一个不方便、耗时和有些不必要的过程，特别是当有更强大的相机选项时。

3D摄像机为你的机器人提供它可能需要的所有视觉信息，跨越所有三个轴并结合物体旋转。然而，这种功能是有代价的，因为3D相机是最贵的相机，而且往往很难集成和操作。

并非所有的视觉解决方案都是相同的。费用、灵活性、易用性和软件功能的差异会产生巨大的差异。

此外，3D摄像机存在可靠性问题，这使得许多制造商不愿接受这项技术，尽管它拥有强大的能力。
在成本和性能上，2.5D摄像机占据了2D和3D摄像机之间的最佳位置。

2.5D相机能够确定物体的高度，适合于物体高度不同和需要堆叠的场景。

2.5D相机(如OnRobot的，上图所示)比3D相机便宜得多，功能也比2D相机强得多，通常是广泛应用的理想选择——特别是在3D相机过于昂贵的应用中。也就是说，并非所有的2.5D视觉系统都是一样的。

有些2.5D系统比其他的更容易设置和校准，有些必须直接连接到你的合作机器人上，这限制了它们的能力，还有一些附带的软件，最好是笨拙的——所以一定要研究。

Kristian Hulgard是OnRobot公司美洲区总经理。

这篇文章经许可转载于2020年6月版《机器人学内幕》是一本由制造业自动化公司出版的季刊。