Bumblebee X 立體相機提升工業(yè)自動化中的立體深度感知

深度感知對倉庫機器人應用至關重要，尤其是在自主導航、物品拾取與放置、庫存管理等方面。

通過將深度感知與各種類型的3D數(shù)據(jù)（如體積數(shù)據(jù)、點云、紋理等）相結合，倉庫機器人可以在錯綜復雜環(huán)境中實現(xiàn)自主導航，物品檢測，靈活避開障礙物，精準拾取目標物品，將其準確無誤地放置在特定位置，同時有效優(yōu)化倉庫空間布局，提升作業(yè)效率。

倉儲應用

3D視覺技術

3D傳感器是支持現(xiàn)實場景深度感知測量的基礎技術。常見的3D視覺技術如立體相機、激光雷達、渡越時間相機和激光三角測量。

3D技術的選擇取決于具體的應用和需求，每項技術都有其獨特的優(yōu)勢。例如，激光雷達和激光三角測量技術，由于內(nèi)置諸如旋轉鏡等運動部件，因此不適合在惡劣環(huán)境中使用。

立體相機不易受到陽光直射的干擾更適合戶外應用場景。立體相機的成本通常低于其他3D傳感器。立體相機在計算圖像中的3D數(shù)據(jù)時，相較于上述其他技術，需要更高的計算能力。部分立體相機配備了板載處理能力，從而減輕主機的數(shù)據(jù)處理負擔。

此外，在某些應用場景下，物體的識別依賴于彩色圖像，而彩色點云則能提供更豐富的情境感知。相較于其他常見的3D視覺技術需要額外配備彩色相機，立體相機則能提供彩色圖像與彩色點云。

這往往是在范圍與精度之間做出的一種權衡考量。例如，遠程傳感器的精度相對較低，而短距離傳感器則具有較高的精度。在測距能力方面，激光雷達具備最遠的測距能力，其次是立體相機，最后是渡越時間傳感器。激光三角測量的覆蓋范圍雖然最短，但其精度卻更高。自主導航和障礙避讓功能需要較長的探測范圍，而物品拾取與放置操作只需中等范圍的覆蓋即可。近距離范圍探測主要用于物體的識別與檢查。

· 各種3D視覺技術范圍和精度的平衡 ·

立體技術廣泛適用于大多數(shù)倉庫機器人的應用場景。它能提供靈活的覆蓋范圍和足夠的精度性能。它擁有較低的成本優(yōu)勢，能夠輕松適應惡劣環(huán)境條件，同時提供物體識別所需的彩色圖像。

立體成像概述

立體成像技術模擬人類視覺中的3D感知原理。人類的雙眼從兩個不同視角觀察同一場景，可以通過視差（即兩個不同視角下物體位置的位移）推斷出距離。

在立體成像系統(tǒng)投入使用前，必須進行一次性相機校準，在每一幀圖像中，相機首先捕捉原始的左右圖像，隨后，在矯正步驟中，使用前期校準得到的信息。經(jīng)過矯正的圖像被傳遞至立體匹配步驟，生成視差圖。最后，通過三角測量步驟將視差圖轉換為3D點云。

立體相機的關鍵設計驅動因素是3D精度。深度誤差由以下公式得出：ΔZ d。它取決于以下因子：

“Z” = 范圍

“B” = 基線，即兩臺相機之間的距離

“f”= 像素中的焦距，與相機視野及圖像分辨率相關。

基于此公式，深度誤差隨范圍的增加而呈二次方增長。這是立體相機在遠距離操作中面臨的一個主要局限性。為了減少誤差，我們可以采取多種措施，例如延長基線長度、提高分辨率或縮小視野范圍。

立體工業(yè)相機的應用

使用自主移動機器人（AMR）的倉庫機器人技術

深度感知對倉庫機器人應用至關重要，尤其是在自主導航、物品拾取與放置、庫存管理等方面。

通過將深度感知與各種類型的3D數(shù)據(jù)（如體積數(shù)據(jù)、點云、紋理等）相結合，倉庫機器人可以在錯綜復雜環(huán)境中實現(xiàn)自主導航，物品檢測，靈活避開障礙物，精準拾取目標物品，將其準確無誤地放置在特定位置，同時有效優(yōu)化倉庫空間布局，提升作業(yè)效率。

自主移動機器人（AMR）應用中標準立體相機的特征：

高幀率

低延遲

堅固可靠

校準保留

寬視野

遠距離工作能力

適用于室內(nèi)外的高動態(tài)范圍

使用拾取與放置機器人的倉庫機器人技術

立體相機倉庫機器人另一個應用是拾取與放置作業(yè)，這類機器人能夠精準地拾取零件或物品，并將其放置到其他位置。

該應用的關鍵組件包括一個用于感知周圍環(huán)境的視覺系統(tǒng)、一個用于數(shù)據(jù)處理制定決策的控制系統(tǒng)，以及一個帶有夾具或吸盤用于操控各種物體的機器人手臂。

相較于人工拾取與放置，這類機器人的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在其更高的準確性和一致性上。它們具備出色的環(huán)境適應性，能夠靈活應對各種變化，同時高效執(zhí)行重復性任務，從而釋放人力，使之投入到更為復雜的作業(yè)中，最終推動生產(chǎn)力和效率的雙重提升。

拾取與放置機器人應用廣泛，涵蓋裝配、托盤化、去托盤化和箱子拾取等多個領域。以箱子拾取為例，其目標是從容器中移除隨機放置的物體。首先，視覺系統(tǒng)需要識別和定位物體，隨后計算其方位，確保夾具能夠正確拾取。然后，控制系統(tǒng)規(guī)劃出機器人的移動路徑，有效避開途中的障礙物。最后，機器人順利拾起物體，并將其放置于指定位置。

自拾取與放置機器人應用中標準立體相機的特征：

高精度

低延遲

堅固可靠

校準保留

揚塵/潮濕的工業(yè)環(huán)境

針對不同大小的物體，需要在視野和工作距離上具備靈活性。

Bumblebee X 立體相機賦能工業(yè)自動化

新一代的Bumblebee X 立體相機，提供高分辨率、優(yōu)異的精度和先進的板載處理能力。此外，其出色的工業(yè)設計、IP67 防護等級和5GigE 接口確保其能穩(wěn)定集成在工業(yè)環(huán)境中。

Bumblebee X 的主要特點包括：

高分辨率與高精度

利用強大的立體算法的板載處理

24cm基線的遠距離工作

靈活的視野選項（60、80 和 105 度）

具備IP67工業(yè)設計的高可靠性和堅固性

具備5G網(wǎng)口接口的高帶寬和低延遲

長時間的校準保留

兼容外部圖案投影儀

產(chǎn)品生命周期長

支持ROS（機器人操作系統(tǒng)）和GenICam

SDK功能豐富且易用