机器视觉3D无序抓取如何确保抓取精度,需要从以下五个核心方面入手,形成一个闭环的控制系统
机器视觉3D无序抓取如何确保抓取精度的问题。这是一个涉及多个技术环节的系统工程,高精度是各个环节协同工作的结果。
要确保抓取精度,需要从以下五个核心方面入手,形成一个闭环的控制系统:
- 高精度的3D视觉系统 - “眼睛要亮”
这是整个系统的基础,视觉系统的精度直接决定了后续所有操作的精度上限。
选择合适的3D成像技术:
激光轮廓仪(线激光扫描): 精度非常高,适合对精度要求极高的场景,如精密零件装配。但通常需要与物体或相机做相对运动进行扫描,速度稍慢。
结构光: 通过投射特定的光斑图案到物体表面,通过变形来重建3D形状。精度高、速度快,是目前最主流的技术之一。但对环境光、反光表面比较敏感。
双目/多目视觉: 模仿人眼,通过两个相机从不同角度拍摄的图像计算视差来得到3D信息。精度依赖于纹理,对于无纹理、光滑或纯色的物体效果较差。
飞行时间法: 通过计算光脉冲的飞行时间得到深度信息。速度快,但精度相对较低,常用于避障、物流分拣等场景。
提升视觉系统自身性能:
相机分辨率: 更高的分辨率意味着每个像素代表的实际物理尺寸更小,测量更精确。
镜头质量: 使用无畸变或低畸变的高质量工业镜头,并在标定时进行精确的畸变校正。
合理的视野和工作距离: 根据物体大小和精度要求,选择视野大小和相机安装距离。视野越小,工作距离越近,通常精度越高。 - 精确的系统标定 - “建立统一的坐标语言”
标定是连接视觉世界和机器人世界的桥梁,其精度至关重要。
手眼标定: 确定3D相机坐标系与机器人基坐标系之间的变换关系。这是最核心的标定步骤。
Eye-in-Hand(眼在手上): 相机安装在机器人末端。标定过程需要机器人移动到一个精确的标定板进行多
