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他们开发出一套3D视觉定位系统,解决了工业机器人无序抓取难题

本文作者:金红 2017-04-29 13:00
导语:雷锋网【新智造】按:雷锋网正在启动“新智造成长榜2017”评选活动,我们将对人工智能与机器人行业进行大规模报道、梳理和调研,并联合数十家著名投资机构根据这些创新

雷锋网【新智造】按:本篇文章为雷锋网新智造频道智能工业机器人专题中的一篇,报道对象为图像处理方案提供商ALSONTECH,其开发的3D视觉定位系统帮助工业机器人实现智能感知。

对于工业机器人来说,重复作业并非难事,而是面对一个无序的环境,这意味着它不能再依靠设定好的程序继续执行工作,而是需要对环境进行感知、分析,继而做出判断。随着3C(Computer、Communication、ConsumerElectronics)行业的兴起,工业机器人面临的无序难题也就越来越多。更新周期短、款式种类多是3C行业的特点,在工业制造上对自动化需要加大。尤其是在国内,虽然工业机器人数量早已世界第一,不过智能化程度却还有很大差距。

“没有3D之前,杂乱、无序的都是透过传统的工装实现定位,不能满足多个品种使用一个工装的定位问题。”ALSONTECH创始人苗庆伟向雷锋网新智造表示,在他看来3D视觉系统能解决柔性化工装的问题,替代了传统的工装夹具。

苗庆伟,毕业于解放军信息工程大学,在全球领先的工业自动化厂商ADVANTECH从事技术和市场工作十多年,在工业测量上有多年积累。两年前,苗庆伟离职创业,创立ALSONTECH,为制造业客户提供专业的3D视觉定位解决方案。

苗庆伟向雷锋网(公众号:雷锋网)新智造表示,针对工业领域的3D视觉定位系统目前主要是国外有一些企业在做,国内做机器视觉的企业不下上千家,但基本上都在专注于2D,3D视觉定位解决方案基本上是研究院在做,像大恒图像、凌云这些大公司也在研究,但目前并没有实质性产品出来,主要原因是2D有很多开源的技术,3D涉及到核心的东西在市面上只能看到原理是什么样,做算法或者整个设计过程没有公开性的东西,没有什么可参考的,所以完全需要自己去研究。

雷锋网新智造了解到,目前国内针对工业领域的3D视觉定位系统确实有一些企业在做,不过并没有多少家有产品出来,此前雷锋网新智造报道过的库柏特算是少数做出来的企业之一,可以说还处在空白领域。

去年8月,经过1年多的研发,ALSONTECH 研发出首套机器人3D视觉定位系统。该系统采用双目立体相机+结构光定位技术,基于三角测量法的原理,通过高达每秒1200万点的快速扫描,获取工件的点云数据,通过对点云数据进行3D建模,并对建模特征进行智能分析,以判断出工件当前的姿态位置,通过数据接口发送工件光前的座标给机器人,机器人完成抓取动作。

他们开发出一套3D视觉定位系统,解决了工业机器人无序抓取难题

ALSONTECH首套3D视觉定位系统

精度高、寿命长、通用性是ALSONTECH 的3D视觉定位系统的特点。

  • 精度方面可以达到0.05mm,而普通商业3D视觉定位系统通常在CM级别;

  • 使用寿命上连续不间断拍照,24小时一直再拍,大约可以使用5年,而普通商业3D视觉定位系统则是半年;

  • 通用性则是指这套系统可以无缝搭载在不同家的机器人系统上,这主要是因为ALSONTECH 从底层开始做开发。

他们开发出一套3D视觉定位系统,解决了工业机器人无序抓取难题

3D视觉定位系统扫描结果图

“国内机器视觉行业,百分之70以上的企业的软件和算法都是基于第三方进行开发的,比如 OPENCV 和halcon,如此一来想要做创新是非常难的,因为底层的技术都是别人的,而我们是从底层出发做开发的,这样如果应用端需要改变,我们可以从底层进行修改,但是如果用第三方的技术,那么是无法改变的,因为它是封装好给你的。”

苗庆伟向雷锋网新智造表示,传统的机器人视觉主要就是在算法上进行改进,但是这牵扯到机器人之间的通信,还有处理后的转换,你要把它做成通用的东西,就要了解各家机器人的通讯协议。

ALSONTECH 的方式是把各家的机器人都买来一点点调试,最终开发出了通用版的系统,全面兼容ABB、KUKA、FANUC、安川、UR、川崎、那知、现代等多个国际品牌机器人通讯协议,可根据客户要求进行选取,节约工装设计成本,集成三维图像处理技术及机器人控制技术,无需二次开发,实现了集成商利益最大化。

日前,ALSONTECH 成功为国机集团某厂提供多套上下料解决方案,该解决方案具有高度适应性,如添加新产品型号,只需增添新的数据模型,可在20分钟内完成;更换机器人品牌,无需增添任何设备即可继续使用,无需二次开发,ALSONTECH 提供了完整的一站式解决方案。

当然,业界对于这套系统的市场化存在的忧虑在于其售价偏高,ALSONTECH 的3D视觉定位系统售价在20万左右,这对于国内市场来说不易于推广。

对此苗庆伟向雷锋网新智造表示,售价偏高主要是因为工业相机成本高,单个相机成本在2万人左右,当然这也是其系统精度高的主要原因,不过德国SICK的类似产品,在国内售价30万,而且是个8成的产品,客户还要做二次开发另外,相对来说已经算降低了客户成本,另外,国内机器人企业大多为集成商,而且偏低端,因此ALSONTECH 的客户目前主要是集中ABB、KUKA等国际大企业。当然,未来会从算法优化等方式慢慢将成本降低,目前团队10几个研发人员大部分毕业于原中国人民解放军测绘学院,对空间、三维测量的软件开发工作非常擅长。

ALSONTECH 现在有几十套的订单,而今年的目标则是国内出货量要做大最大一家。今年2月,ALSONTECH 完成天使轮千万融资。

虽然产品研发时间比预期的要久,不过苗庆伟表示现在就是最好的时期。

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