應(yīng)用案例｜基于三維機器視覺的軟包破袋系統(tǒng)應(yīng)用解決方案

發(fā)布時間：2023-11-09 18:00:49     作者：顯揚科技

Part.1 前言

近年來,，隨著工業(yè)自動化與物流技術(shù)的不斷發(fā)展，社會生活水平提高,，各行各業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大,，傳統(tǒng)的人工操作已難以適應(yīng)大規(guī)模的作業(yè)需求。長此以往,，如何使用自動化設(shè)備提高物流效率,，減少人工成本，成為目前物流行業(yè)最關(guān)心的問題,。

Part.2 三維機器視覺助力自動化

為實現(xiàn)更高效,、更精確,、更靈活的作業(yè)，越來越多企業(yè)開始引入三維機器視覺技術(shù),，與機器人技術(shù)相輔相成,，形成機器視覺系統(tǒng)，達成自動化作業(yè)目標(biāo),。



機器視覺系統(tǒng)可以迅速獲取大量圖像信息,，并進行自動處理，在節(jié)省人力成本提高整體作業(yè)效率的同時可以極大的提高空間利用率,，降低運輸成本,，幫助物流行業(yè)快速向智能化、自動化方向邁進,。

目前,，在工業(yè)自動化應(yīng)用中，三維視覺技術(shù)廣泛應(yīng)用于缺陷檢查,、掃描識別,、定位判斷和位置測量等領(lǐng)域。

Part.3 傳統(tǒng)的軟包破袋任務(wù)的缺陷

軟包破袋任務(wù)是針對麻袋,、編織袋,、尼龍袋、牛皮紙袋等粉狀,、顆粒狀物品包裝破袋,，常見于化工和農(nóng)業(yè)等行業(yè)中。





傳統(tǒng)的軟包破袋工作通常由人工完成,，存在效率低,、錯誤率高、對員工身體危害大等缺點,。特別是在化工原料破袋應(yīng)用中,，由于化學(xué)污染嚴(yán)重，員工皮膚接觸呼吸危害身體健康,。長期以來,，這項任務(wù)一直面臨招人難、管理難的難題,，自動化改造需求迫切,。

軟包破袋系統(tǒng)主要應(yīng)用于紡織袋包裝的化工原料、建材,、飼料肥料等化工和農(nóng)業(yè)行業(yè)粉體的拆袋,、破袋，快速完成給料作業(yè),。

在引入機器人技術(shù)后,，傳統(tǒng)的自動化軟包破袋系統(tǒng)誕生,，但該系統(tǒng)只有機械手臂，仍需人工操作且只能實現(xiàn)固定定點破袋,。如何實現(xiàn)軟包破袋自動化,，達到降本增效的目標(biāo)，仍是一個難題,。


Part.4 解決方案

基于顯揚科技三維機器視覺的軟包破袋系統(tǒng),，可以將貨物三維信息傳送帶上軟包的深度信息及高清2D圖像獲取，并將深度信息及2D圖像信息發(fā)送給機器人控制平臺軟件,，平臺軟件中內(nèi)置3D視覺算法和智能軌跡規(guī)劃算法,。

3D視覺算法通過AI深度學(xué)習(xí)+3D點云分割的方法，能夠快速且準(zhǔn)確地定位軟包需要破袋的位置,。智能軌跡規(guī)劃算法可以提供準(zhǔn)確的抓取點位,、放置點位和軌跡點位，引導(dǎo)機械臂快速抓取和破袋動作,。



Part.5 基于三維機器視覺的軟包破袋流程

①軟包垛由輸送線運送到待拆工位定位,，發(fā)信號給機器人；

②機器人收到信號后,，三維視覺傳感器進行視覺拍照，識別托盤上的軟包坐標(biāo)及位姿,，并將坐標(biāo)信息發(fā)送至機器人,；

③機器人抓取軟包，一次性放置在指定位置,；

④視覺定位軟包破袋位置,，并將坐標(biāo)信息發(fā)送至機器人；

⑤機器人對軟包進行破袋后抓取軟包,，物料倒出,，將包裝放到指定位置；

⑥重復(fù)循環(huán)③-④-⑤操作流程,，直至將所有托盤軟包破袋完成或達到需破袋的數(shù)量,；

⑦系統(tǒng)上報破袋完成信號，等待加料,；

⑧開始下一工作循環(huán),。



Part.6 通訊協(xié)議



Part.7 方案優(yōu)勢

精準(zhǔn)識別：基于顯揚科技三維機器視覺的軟包破袋自動化能夠快速捕捉、識別,、定位貨物三維信息,。

2.提高效率：顯揚科技三維機器視覺結(jié)合機器人進行高速度、高精度作業(yè),，大幅縮短時間,，提高作業(yè)效率,。

3.全自動高效：顯揚科技三維機器視覺結(jié)合機器人可以7x24小時不間斷工作，最大限度減少人工參與,，規(guī)避因操作失誤帶來的生產(chǎn)風(fēng)險,，實現(xiàn)全自動高效的貨物分揀、搬運和堆垛,。

4.降低人工成本：顯揚科技三維機器視覺引導(dǎo)機器人軟包破袋,，能夠高效替代人工操作，減少對人工的依賴,，降低勞動力成本,。

5.改善工作環(huán)境：該系統(tǒng)可以在高溫、高濕,、高粉塵等惡劣環(huán)境中工作,，取代人工進行高空、重物,，化學(xué)刺激等危險工作,，減輕工人勞動強度，提高安全性,。

6.錯誤率低：通過顯揚科技三維機器視覺識別和深度學(xué)習(xí)實現(xiàn)精確控制,，機器人可以減少人為錯誤，提高產(chǎn)品質(zhì)量,。

7.靈活性強：顯揚科技三維機器視覺可根據(jù)不同的貨物和作業(yè)環(huán)境,，進行快速而精準(zhǔn)的搬運路線和動作規(guī)劃，進行柔性化智能生產(chǎn),。



顯揚科技由香港中文大學(xué)博士團隊創(chuàng)建,，主要研究并產(chǎn)業(yè)化高速高清三維機器視覺系統(tǒng)，以及智能工業(yè)機器人系統(tǒng),。其研發(fā)的三維機器視覺設(shè)備精度能達亞微米級,，三維數(shù)據(jù)采集幀率高達310幀，此外還具有高精度,、大景深,、高穩(wěn)定性的優(yōu)勢，可實現(xiàn)高效率機器人引導(dǎo),，以及工業(yè)檢測與測量,。顯揚科技的產(chǎn)品主要應(yīng)用在對采集速度要求較高的快速工業(yè)產(chǎn)線、物流樞紐以及對測量精度要求高的精密制造,、軍工航天,、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)等。