應(yīng)用案例 | 基于三維機(jī)器視覺(jué)的自動(dòng)化無(wú)序分揀解決方案

發(fā)布時(shí)間：2024-01-11 17:04:51     作者：顯揚(yáng)科技

近年來(lái)，電商行業(yè)蓬勃發(fā)展，訂單的海量化、訂單類型的碎片化，使物流行業(yè)朝著“多品種、無(wú)邊界、分類廣”的方向迅速發(fā)展。根據(jù)許多研究機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，電子商務(wù)銷售額預(yù)計(jì)將以每年兩位數(shù)的速度增長(zhǎng)，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大。

物流分揀一直是一項(xiàng)單調(diào)乏味的體力活，長(zhǎng)期以來(lái)存在著招工難的問(wèn)題。再加上人口老齡化的加劇，未來(lái)物流行業(yè)將面臨用工短缺和人力成本上升等挑戰(zhàn)，這些問(wèn)題會(huì)愈演愈烈。

無(wú)論是人工分揀還是傳統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)備，都無(wú)法滿足日益龐大且繁雜的物流訂單。因此，智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。

Part.1 項(xiàng)目背景

一家重要的物流企業(yè)急需進(jìn)行自動(dòng)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(lái)自20多種不同規(guī)格，呈混亂狀態(tài)鋪放，而且體積較小，每個(gè)物料的重量都不超過(guò)1kg。

這樣的復(fù)雜環(huán)境通過(guò)高效的自動(dòng)化分揀系統(tǒng)，能夠應(yīng)對(duì)不同規(guī)格、混亂布局和小尺寸、輕量級(jí)的物料，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效的目的。



Part.2 項(xiàng)目需求

該物流公司在進(jìn)行物料分揀時(shí)，需要通過(guò)視覺(jué)設(shè)備識(shí)別鋁合金物料的不同規(guī)格，并將物料分類，放置在對(duì)應(yīng)的料框中。由于物料體積較小，且規(guī)格不一，排列無(wú)序，且來(lái)料數(shù)量多，對(duì)分揀要求較為苛刻。

因此，需要一個(gè)高度精密的系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確、迅速地識(shí)別物料，并在混亂無(wú)序的情況下將它們準(zhǔn)確的歸類分揀，滿足企業(yè)的要求。



Part.3 項(xiàng)目痛點(diǎn)

傳統(tǒng)的人工分揀方式因?yàn)楹臅r(shí)耗力，效率低、錯(cuò)誤率高等缺陷而受到限制。對(duì)于物流公司來(lái)說(shuō)，特別是對(duì)于來(lái)料眾多的公司而言，人工分揀不僅無(wú)法滿足公司的高效分揀需求，還耗費(fèi)大量人工成本。

目前常用的視覺(jué)設(shè)備在進(jìn)行檢測(cè)分揀時(shí)主要側(cè)重于讀取物料的平面數(shù)據(jù)并進(jìn)行檢測(cè)分揀。而對(duì)于體積相近但規(guī)格各異的鋁合金物料來(lái)說(shuō)，使用這種方式容易出現(xiàn)檢測(cè)誤差。

Part.4 解決方案

由三維視覺(jué)設(shè)備、傳感器、多自由度協(xié)作機(jī)器人組成的自動(dòng)化無(wú)序分揀系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的鋁合金物料無(wú)序抓取。

操作過(guò)程中，操作工人首先將需要識(shí)別的鋁合金物料放置在上料區(qū)，隨后由高清三維視覺(jué)傳感器采集物料的三維數(shù)據(jù)信息。通過(guò)視覺(jué)識(shí)別算法，系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確識(shí)別不同規(guī)格的物料，并輸出相應(yīng)的抓取點(diǎn)坐標(biāo)。這些坐標(biāo)通過(guò)與機(jī)器人通訊，接收抓取點(diǎn)坐標(biāo)，觸發(fā)機(jī)器人執(zhí)行準(zhǔn)確的抓取操作。

Part.5 項(xiàng)目布局



Part.6 通訊協(xié)議



Part.7 項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)

1.高速識(shí)別，精準(zhǔn)抓取。針對(duì)物料體積小、差別細(xì)微、種類繁多的難點(diǎn)，三維視覺(jué)產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)高速識(shí)別，精準(zhǔn)分類，并傳遞給機(jī)器人穩(wěn)定抓取，性能穩(wěn)定。

2.精準(zhǔn)規(guī)劃軌跡，自動(dòng)避障。由于高速分揀時(shí)容易出現(xiàn)碰撞、剮蹭、上雙等問(wèn)題，基于三維視覺(jué)的自動(dòng)化無(wú)序分揀系統(tǒng)可實(shí)時(shí)規(guī)劃?rùn)C(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡，自動(dòng)躲避障礙物，避免異常情況的發(fā)生。

3.操作便捷。基于三維視覺(jué)的自動(dòng)化無(wú)序分揀系統(tǒng)搭載自研可視化機(jī)器人控制面板，無(wú)需學(xué)習(xí)機(jī)器人編程語(yǔ)言，僅需按照面板提示進(jìn)行設(shè)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(guò)使用該系統(tǒng)，能夠讓機(jī)器人替代人工，完成枯燥且勞動(dòng)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(tái)即可。且分揀工作由機(jī)器人自動(dòng)完成，無(wú)須人工監(jiān)督。

5.可持續(xù)工作，增加效益。基于三維視覺(jué)的自動(dòng)化無(wú)序分揀系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連軸運(yùn)作，且分揀速度快、效率高、錯(cuò)誤率低，能夠達(dá)到降本增效的目標(biāo)。

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