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他們開發出一套3D視覺定位系統,解決了工業機器人無序抓取難題

雷鋒網【新智造】按:

本篇文章為雷鋒網新智造頻道智慧工業機器人專題中的一篇,報導物件為影像處理方案提供商ALSONTECH,其開發的3D視覺定位系統説明工業機器人實現智慧感知。

對於工業機器人來說,重複作業並非難事,而是面對一個無序的環境,這意味著它不能再依靠設定好的程式繼續執行工作,而是需要對環境進行感知、分析,繼而做出判斷。隨著3C(Computer、Communication、ConsumerElectronics)行業的興起,工業機器人面臨的無序難題也就越來越多。更新週期短、款式種類多是3C行業的特點,在工業製造上對自動化需要加大。尤其是在國內,雖然工業機器人數量早已世界第一,不過智慧化程度卻還有很大差距。

“沒有3D之前,雜亂、無序的都是透過傳統的工裝實現定位,不能滿足多個品種使用一個工裝的定位問題。”ALSONTECH創始人苗慶偉向雷鋒網新智造表示,在他看來3D視覺系統能解決柔性化工裝的問題,替代了傳統的工裝夾具。

苗慶偉,畢業於解放軍資訊工程大學,在全球領先的工業自動化廠商ADVANTECH從事技術和市場工作十多年,在工業測量上有多年積累。兩年前,苗慶偉離職創業,創立ALSONTECH,為製造業客戶提供專業的3D視覺定位解決方案。

苗慶偉向雷鋒網新智造表示,針對工業領域的3D視覺定位系統目前主要是國外有一些企業在做,國內做機器視覺的企業不下上千家,但基本上都在專注於2D,3D視覺定位解決方案基本上是研究院在做,像大恒圖像、淩雲這些大公司也在研究,但目前並沒有實質性產品出來,主要原因是2D有很多開源的技術,3D涉及到核心的東西在市面上只能看到原理是什麼樣,做演算法或者整個設計過程沒有公開性的東西,沒有什麼可參考的,所以完全需要自己去研究。

雷鋒網新智造瞭解到,目前國內針對工業領域的3D視覺定位系統確實有一些企業在做,不過並沒有多少家有產品出來,此前雷鋒網新智造報導過的庫柏特算是少數做出來的企業之一,可以說還處在空白領域。

去年8月,經過1年多的研發,ALSONTECH 研發出首套機器人3D視覺定位系統。該系統採用雙目立體相機+結構光定位技術,基於三角測量法的原理,通過高達每秒1200萬點的快速掃描,獲取工件的點雲資料,通過對點雲資料進行3D建模,並對建模特征進行智慧分析,以判斷出工件當前的姿態位置,通過資料介面發送工件光前的座標給機器人,機器人完成抓取動作。

ALSONTECH首套3D視覺定位系統

精度高、壽命長、通用性是ALSONTECH 的3D視覺定位系統的特點。精度方面可以達到0.05mm,而普通商業3D視覺定位系統通常在CM級別;使用壽命上連續不間斷拍照,24小時一直再拍,大約可以使用5年,而普通商業3D視覺定位系統則是半年;通用性則是指這套系統可以無縫搭載在不同家的機器人系統上,這主要是因為ALSONTECH 從底層開始做開發。

3D視覺定位系統掃描結果圖

“國內機器視覺行業,百分之70以上的企業的軟體和演算法都是基於協力廠商進行開發的,比如 OPENCV 和halcon,如此一來想要做創新是非常難的,因為底層的技術都是別人的,而我們是從底層出發做開發的,這樣如果應用端需要改變,我們可以從底層進行修改,但是如果用協力廠商的技術,那麼是無法改變的,因為它是封裝好給你的。”

苗慶偉向雷鋒網新智造表示,傳統的機器人視覺主要就是在演算法上進行改進,但是這牽扯到機器人之間的通信,還有處理後的轉換,你要把它做成通用的東西,就要瞭解各家機器人的通訊協定。ALSONTECH 的方式是把各家的機器人都買來一點點調試,最終開發出了通用版的系統,全面相容ABB、KUKA、FANUC、安川、UR、川崎、那知、現代等多個國際品牌機器人通訊協定,可根據客戶要求進行選取,節約工裝設計成本,集成三維影像處理技術及機器人控制技術,無需二次開發,實現了集成商利益最大化。

日前,ALSONTECH 成功為國機集團某廠提供多套上下料解決方案,該解決方案具有高度適應性,如添加新產品型號,只需增添新的資料模型,可在20分鐘內完成;更換機器人品牌,無需增添任何設備即可繼續使用,無需二次開發,ALSONTECH 提供了完整的一站式解決方案。

當然,業界對於這套系統的市場化存在的憂慮在於其售價偏高,ALSONTECH 的3D視覺定位系統售價在20萬左右,這對於國內市場來說不易於推廣。對此苗慶偉向雷鋒網新智造表示,售價偏高主要是因為工業相機成本高,單個相機成本在2萬人左右,當然這也是其系統精度高的主要原因,不過德國SICK的類似產品,在國內售價30萬,而且是個8成的產品,客戶還要做二次開發另外,相對來說已經算降低了客戶成本,另外,國內機器人企業大多為集成商,而且偏低端,因此ALSONTECH 的客戶目前主要是集中ABB、KUKA等國際大企業。當然,未來會從演算法優化等方式慢慢將成本降低,目前團隊10幾個研發人員大部分畢業于原中國人民解放軍測繪學院,對空間、三維測量的軟體發展工作非常擅長。

ALSONTECH 現在有幾十套的訂單,而今年的目標則是國內出貨量要做大最大一家。今年2月,ALSONTECH 完成天使輪千萬融資。

雖然產品研發時間比預期的要久,不過苗慶偉表示現在就是最好的時期。