80%的人類學(xué)習(xí)都是通過(guò)視覺(jué)進(jìn)行的。當(dāng)考慮到可通過(guò)視覺(jué)獲得多少信息時(shí)，工業(yè)機(jī)器人也需要看到才能發(fā)揮作用也就不足為奇了。

　　機(jī)器視覺(jué)發(fā)明于1950年代，并在1980年代越來(lái)越受歡迎。視覺(jué)系統(tǒng)的進(jìn)步，使其成為尋求簡(jiǎn)化生產(chǎn)和質(zhì)量檢查的制造商的有利可圖的工具。

　　在最簡(jiǎn)單的形式中，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)由相機(jī)或傳感器、照明、處理器、提取有用信息的軟件和輸出設(shè)備(通常是機(jī)械臂)組成。

　　沒(méi)有機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的機(jī)器人——盲人機(jī)器人——可以完成簡(jiǎn)單、可重復(fù)的動(dòng)作，但無(wú)法與機(jī)器視覺(jué)讓機(jī)器人對(duì)周圍環(huán)境做出直觀反應(yīng)的能力相抗衡。但是，什么使機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)最有效?

　　燈光?相機(jī)?動(dòng)作?

　　翻閱舊照片是一個(gè)很好的例子，說(shuō)明為什么在拍攝圖像時(shí)照明是關(guān)鍵——需要看看正在拍攝什么或誰(shuí)。照明也是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。糟糕的圖像捕獲會(huì)導(dǎo)致信息丟失，對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，這可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行相關(guān)過(guò)程。

　　另一件要考慮的事情是放置相機(jī)或傳感器的位置。成像設(shè)備可以放置在機(jī)械手本身上，稱為臂端工具(EOAT)配置，也可以安裝在機(jī)器人上方。在這種情況下，相機(jī)將在固定配置下俯視工作區(qū)。

　　固定配置通常是首選方法——攝像頭具有更大的視野，可以在機(jī)器人移動(dòng)時(shí)拍照，從而縮短周期時(shí)間。此外，由于相機(jī)的位置始終相同，因此無(wú)需考慮機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中的細(xì)微差異。

　　但是，有些應(yīng)用程序中EOAT配置最有效。這種配置非常適合從各個(gè)角度檢查復(fù)雜零件或難以接近的區(qū)域。這會(huì)顯著減慢循環(huán)時(shí)間，因?yàn)樵跈C(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)相機(jī)無(wú)法捕捉圖像。經(jīng)驗(yàn)豐富的自動(dòng)化顧問(wèn)可以為最合適的配置提供建議。

　　2D，還是3D?

　　攝像頭或傳感器所需的位置還取決于部署的機(jī)器視覺(jué)類型——選擇2D或3D視覺(jué)取決于應(yīng)用。

　　在目標(biāo)對(duì)象的顏色或紋理很重要的情況下，2D視覺(jué)效果很好。這傳統(tǒng)上用于檢查任務(wù)，如條形碼讀取或存在檢測(cè)。2D視覺(jué)的局限性包括無(wú)法感知深度。任何對(duì)形狀或位置很重要的任務(wù)，例如垃圾箱揀選，都可以通過(guò)3D機(jī)器視覺(jué)更好地完成。

　　在3D視覺(jué)中，使用多個(gè)攝像頭來(lái)創(chuàng)建目標(biāo)對(duì)象的3D模型。ShibauraMachine的TSVision3D系統(tǒng)以這種方式運(yùn)行，因此不需要復(fù)雜的CAD數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別對(duì)象。

　　使用兩個(gè)集成的高速立體攝像頭來(lái)捕捉連續(xù)的實(shí)時(shí)3D圖像，該軟件可以識(shí)別位于其視野內(nèi)的任何物體。使用這項(xiàng)技術(shù)，TSVision3D可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的垃圾箱揀選，即使對(duì)于不均勻的產(chǎn)品-以香蕉或芒果為例。

　　在選擇視覺(jué)系統(tǒng)時(shí)，制造商必須考慮機(jī)器人將與何種物體進(jìn)行交互。對(duì)于垃圾箱揀選系統(tǒng)和不尋常形狀的產(chǎn)品，3D視覺(jué)將是必不可少的。

　　技術(shù)往往模仿自然，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)也不例外。能夠看到意味著機(jī)器人可以響應(yīng)其工作空間的變化，瞄準(zhǔn)不同形狀和大小的物體，使它們比盲人的前輩更靈活、更高效、更有能力。