應用案例 | 基于三維機器視覺的自動化無序分揀解決方案

發布時間：2024-01-11 17:04:51 作者：顯揚科技

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近年來，電商行業蓬勃發展，訂單的海量化、訂單類型的碎片化，使物流行業朝著“多品種、無邊界、分類廣”的方向迅速發展。根據許多研究機構的預測，電子商務銷售額預計將以每年兩位數的速度增長，推動整個行業的規模不斷擴大。

物流分揀一直是一項單調乏味的體力活，長期以來存在著招工難的問題。再加上人口老齡化的加劇，未來物流行業將面臨用工短缺和人力成本上升等挑戰，這些問題會愈演愈烈。

無論是人工分揀還是傳統的自動化設備，都無法滿足日益龐大且繁雜的物流訂單。因此，智能化轉型升級已經成為必然趨勢。

Part.1 項目背景

一家重要的物流企業急需進行自動化分揀改造，特別是在鋁合金物料分揀線方面。這條分揀線所處理的鋁合金物料來自20多種不同規格，呈混亂狀態鋪放，而且體積較小，每個物料的重量都不超過1kg。

這樣的復雜環境通過高效的自動化分揀系統，能夠應對不同規格、混亂布局和小尺寸、輕量級的物料，幫助企業實現降本增效的目的。

Part.2 項目需求

該物流公司在進行物料分揀時，需要通過視覺設備識別鋁合金物料的不同規格，并將物料分類，放置在對應的料框中。由于物料體積較小，且規格不一，排列無序，且來料數量多，對分揀要求較為苛刻。

因此，需要一個高度精密的系統，能夠準確、迅速地識別物料，并在混亂無序的情況下將它們準確的歸類分揀，滿足企業的要求。

Part.3 項目痛點

傳統的人工分揀方式因為耗時耗力，效率低、錯誤率高等缺陷而受到限制。對于物流公司來說，特別是對于來料眾多的公司而言，人工分揀不僅無法滿足公司的高效分揀需求，還耗費大量人工成本。

目前常用的視覺設備在進行檢測分揀時主要側重于讀取物料的平面數據并進行檢測分揀。而對于體積相近但規格各異的鋁合金物料來說，使用這種方式容易出現檢測誤差。

Part.4 解決方案

由三維視覺設備、傳感器、多自由度協作機器人組成的自動化無序分揀系統，能夠實現高效的鋁合金物料無序抓取。

操作過程中，操作工人首先將需要識別的鋁合金物料放置在上料區，隨后由高清三維視覺傳感器采集物料的三維數據信息。通過視覺識別算法，系統能夠準確識別不同規格的物料，并輸出相應的抓取點坐標。這些坐標通過與機器人通訊，接收抓取點坐標，觸發機器人執行準確的抓取操作。

Part.5 項目布局

Part.6 通訊協議

Part.7 項目優勢

1.高速識別，精準抓取。針對物料體積小、差別細微、種類繁多的難點，三維視覺產品可實現高速識別，精準分類，并傳遞給機器人穩定抓取，性能穩定。

2.精準規劃軌跡，自動避障。由于高速分揀時容易出現碰撞、剮蹭、上雙等問題，基于三維視覺的自動化無序分揀系統可實時規劃機器人運動軌跡，自動躲避障礙物，避免異常情況的發生。

3.操作便捷。基于三維視覺的自動化無序分揀系統搭載自研可視化機器人控制面板，無需學習機器人編程語言，僅需按照面板提示進行設置操作即可使用，即便是新手也能輕松操作。

4.降低成本。通過使用該系統，能夠讓機器人替代人工，完成枯燥且勞動量大的鋁合金物料分揀工作，僅需操作人員將物料放在上料臺即可。且分揀工作由機器人自動完成，無須人工監督。

5.可持續工作，增加效益。基于三維視覺的自動化無序分揀系統可實現24小時連軸運作，且分揀速度快、效率高、錯誤率低，能夠達到降本增效的目標。

顯揚科技由香港中文大學博士團隊創建，主要研究并產業化高速高清三維機器視覺系統，以及智能工業機器人系統。其研發的三維機器視覺設備精度能達亞微米級，三維數據采集幀率高達310幀，此外還具有高精度、大景深、高穩定性的優勢，可實現高效率機器人引導，以及工業檢測與測量。顯揚科技的產品主要應用在對采集速度要求較高的快速工業產線、物流樞紐以及對測量精度要求高的精密制造、軍工航天、半導體產業等。