3D视觉技术

小艺

      3D视觉技术越来越受到人们的青睐，主要是因为随着其处理能力的提高，处理器和存储器的费用不断降低，编程员可以做更多的工作，不仅是拍摄一幅图像，还可以将其与相应的参考模型进行对比，而早期的大部分2D视觉图像就是建立在这一技术基础之上。


      机器人视觉系统最早应用于汽车生产线的成套车体生产机器人上。如果没有视觉系统，就需要采用特殊的工具在车体上加工孔径，使工业机器人能够知道车体的具体位置。然而在视觉摄像系统开发以后，工业机器人能够自动地确定车体的确切位置，然后通过数学方式计算出这四个孔径的位置。


3D视觉系统的应用   

     3D视觉系统可以应用于很多领域，其中在容器中拣取零件、机床上的工件装卸以及包装和焊接领域中的应用都取得了理想的成效。

1、应用于容器中的零件拣取
     

        目前，机器人视觉系统主要应用于拣取容器中任意堆放的零件。而达到这一目的需要满足三个基本要素：视觉系统、容器防碰撞以及防碰撞监测系统。需要视觉系统，这是毋庸置疑的事情，因为首先需要找到零件究竟在什么地方。其次，只依靠容器壁进行检测具有一定的局限性，因为机器人的手爪还将进一步深入到容器的底部，所以零件的拣取将会越来越困难。在容器中拣取零件所使用的造型方式完全能够理解零件的拣取工具、传感器和机械手臂本身的局限性。在这样的工作条件下，一旦当零件的位置被确定以后，机器人就开始进行自动运算，确定其是否真的能够从容器中拣取这一零件。第三个要素就是防碰撞检测。最终，机械手必然会触及到容器壁，因此它需要区分究竟是属于软接触还是硬接触，如果是硬接触可能会损坏机器人系统。

2、应用于机床上的工件装卸   
  

        在许多应用领域中，拣取零件以后，是直接将其安装到机床上进行加工。而大部分情况下，该机床的夹具系统是不允许机器人的零件安装位置出现任何差错。”因此，零件的精确就位对零件的夹紧系统来说是非常关键的。机器人能够确定图像拍摄的位置，然后识别物体所处位置，最终对该物体的大小、类型和质量作出相应的判断。

     如果没有上述这些功能，那么机床将可能发生损失惨重的故障。因此，采用视觉技术有利于零件的正确定位。

3、应用于包装领域


     视觉技术对包装应用领域也是十分关键的。例如食品往往需要通过输送机或滑块装置输送到食品拣取区域，因此不存在重复定位的问题。但事实上，由于食品处在不同的位上，需要有一个重新调整方向和拣取的过程，然后将其放入到包装箱中。而视觉系统能够帮助机器人找到相应的食品，并根据要求完成包装任务。

4、应用于焊接领域   

     在进行焊接的时候，机器人可以利用视觉系统，以适应两个焊接元件之间的微妙变化。即使在点焊应用领域，也可利用视觉技术校正误差。
随着科学技术的不断进步，具有类似于人类视力的机器人系统不再是科幻小说中的梦想。今后，3D视觉系统将成为机器人系统的标准附加设备，携手机器人共同打造梦幻般视觉。

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