旭升视觉： 让工业机器人更“聪明”

房晓楠

现代工业自动化生产中涉及各种检测、定位及识别工作，这是肉眼难以胜任的，因此企业对机器视觉需求越来越大。旭升视觉选择用3D机器视觉赋能工业机器人，让机器人变“聪明”，替代人工，提高工作效率，加速工业制造智能化进程。

近年来，随着AI的发展，计算机视觉技术在医疗、零售、交通等越来越多的领域落地应用。不断涌现的应用案例也用事实证明，“智慧之眼”的介入，让这些领域变得“智慧”起来。当这双“眼睛”进入传统制造业领域，会不会让那些看起来笨重无比、工作起来一丝不苟的工业机器人变得“聪明”起来？答案是肯定的。

给工业机器人装上“眼睛”

3D机器视觉可以解决工业机器人的柔性作业问题，主要应用包括3D检测测量、3D近年来，随着AI的发展，计算机視觉技术在医疗、零售、交通等越来越多的领域落地应用。不断涌现的应用案例也用事实证明，“智慧之眼”的介入，让这些领域变得“智慧”起来。当这双“眼睛”进入传统制造业领域，会不会让那些看起来笨重无比、工作起来一丝不苟的工业机器人变得“聪明”起来？答案是肯定的。

给工业机器人装上“眼睛”

3D机器视觉可以解决工业机器人的柔性作业问题，主要应用包括3D检测测量、3D视觉引导机器人拆垛码垛、3D视觉引导机器人上下料、3D视觉引导机器人订单拣选等。也就是说，当3D机器视觉给工业机器人安装上一双“眼睛”后，机器人就可以获取被抓取物体的长宽高、空间位置和空间姿态等信息，将这些信息上传至控制软件进行算法分析和优化运算，并在几秒钟之内将运算结果转成机器人动作指令，从而引导机器人执行最佳的抓取动作，真正实现机器取代人的目的，解放生产力，提高生产效率。而这正是旭升视觉在做的事情。

青岛旭升视觉有限公司是一家专注于机器人3D视觉引导与工业3D测量领域的高新技术企业，独立发展且拥有自主知识保护的先进三维物体感测技术，是国内机器人3D视觉技术最早投入实际生产的公司之一。

用3D视觉技术赋能工业机器人，旭升视觉是专业的。

在创始人高书征看来，随着自动化的升级与改造，工业机器人在制造领域中的应用越来越广泛，以解决传统制造领域中存在的环境恶劣、工人工作强度大等问题。但实际上，大部分机器人只能做一些简单、机械的操作，并不能完全替代人工。之所以会出现这种情况，主要原因是机器人过于简单、智能化程度低。于是，高书征决定创办旭升视觉，“用3D机器视觉赋能工业机器人、赋能传统制造业，让机器人可以像人一样会看、会思考，完成复杂、恶劣场景中的工作任务。”

创办旭升视觉以后，高书征便结合自身在3D机器视觉领域深耕10年的行业经验，不断探索技术边界和工业现场需求之间的平衡，以技术为核心，带领团队，将自主研发的3D视觉技术赋能机器人。

快速识别 精准抓取

3D视觉引导机器人拆垛码垛系统，是旭升视觉推出的一款智能抓取系统。通过3D机器视觉定位系统引导机器人进行单品拆码垛、混合拆码垛和散乱货品抓取。可以识别不同颜色的货品、扎带、胶带，以及脏污、变形货品等。可以做到智能算法无需建模，快速识别货物信息，设定多种抓取放置模式，保证货物完好无损。

相较于同类产品，它具有很多优势。一是抓取速度快：完成一个抓取工作循环最快仅需2秒，3D点云数据处理速度最快可达0.2秒;二是定位精度高：采用二次辅助定位的精度最高可达0.1毫米;三是视野范围宽：最大视野宽度可达1.5米;四是适用范围广：可用于电商、物流、工业、零售领域的拆垛和订单拣选，可以识别抓取多种包装和多种形态的物体;五是实施周期短：采用标准和通用零部件，通过严格测试，缩短现场安装调试时间，可快速交付使用。

对于机器人来说，拆垛码垛具有很大的挑战性，因为在这个过程中，需要严格把控物品与物品之间的距离。机器人是如何做到精准测量和抓取的呢？高书征解释道：“对于箱子之间的间隙问题，可以用3D视觉结合2D视觉系统来解决。2D视觉系统是采用深度学习来识别图案、边缘等信息，物品与物品之间的边缘可能很小很细，但在2D成像上，曝光中会有阴影，利用阴影很容易识别出边缘。”因此，搭载了3D机器视觉的机器人在进行操作时，就可以准确把控间隙问题，自动完成拆垛码垛工作。

多抓手自动切换 稳定性强

3D视觉引导机器人自动上下料系统，是旭升视觉推出的一款针对制造业领域零部件生产的智能上下料系统。通过3D视觉识别，引导机器人从料框或者托盘上抓取工件放置在机床夹具上，或将加工完的工件抓取放置在料框中，实现无人作业和自动化生产。该系统主要针对小批量多品种，采用多抓取点多抓手自动切换。针对各种形状的工件，通过导入STL或OBJ等格式的3D图纸，如果没有图纸也可以选配3D扫描仪进行自动建模。

在高书征看来，3D视觉引导机器人自动上下料系统在研发过程中，要解决的难点在于工件种类繁多，在抓取时必须保证兼容性和稳定性。“全世界没有任何一家公司研发的机器人可以把料框中各种类型的工件一次性抓取完。为了实现稳定抓取，我们研发了一套标准的视觉上料工作站，当产品提升机把产品提上来之后，3D相机固定，去拍移动的空间，用工程化的手段降低上下料的难度。而对于那些抓取不成功的工件，还可以进行回流，这样就可以形成一个连续的7×24小时的工作系统。”

目前，3D视觉引导机器人自动上下料系统已在轮胎、家电、仪表、五金等行业中落地应用。

一个机器人替代两个工人

3D机器视觉与机器人的结合带来的效益是非常大的。高书征介绍说，“3D视觉+机器人”这种模式在实际操作中是并行的，机器人在执行抓取、放置、搬运，以及上下料等动作时，可以自动完成视觉识别，所以视觉并不占用整个系统的工作节拍。

相较于人工，机器人单位时间内的工作完成度也许没有人工高。比如机器人执行抓取动作时，需要进行抓住物品、移动、确定目标位置、松开物品一系列操作。而对于人工特别是熟练的人工来说，几秒内就可以完成。但是人会疲劳，需要吃饭、睡觉。短时间内人工可能占优势，把时间维度拉长以后，机器人的优势就体现出来了。“如果是在一个小时内进行比赛，机器人很难赢过人工，但是从长时间来看，比如24个小时，一个机器人可以替代两个工人。”高书征解释道。

高书征认为，搭载3D机器视觉的机器人具有很大的发展前景，这不仅体现在效率的提高上，还体现在工作质量上。传统人工可以做出质量很好的东西，但一致性不好，因为人工存在主观性，容易受情绪影响，但机器人可以解决这个问题，它做出来的东西一致性较好。“对于人来说，人工去做一件事情可能做到100分，也有可能是50分，但对于机器人来说，它可能做不到100分，但可以全部做到90分左右。”

深挖工业机器人细分应用领域

在谈及创业路上的难题时，高书征觉得，由于缺乏对行业的认知和理解，走了不少的弯路。“当技术落地到具体领域时，找不到好的应用点，就不能创造价值，对于企业来说就不能盈利。”因此，旭升视觉在如何用AI技术赋能工业机器人上进行了深入的探索，不断拓展机器人的应用场景，比如码垛拆垛、上下料等，从另一个维度带动工业机器人的发展。

从2016年成立至今，旭升视觉虽然还是一家“年轻”的公司，但已经取得了不少成绩。目前，旭升视觉拥有富士康、格力、中石油、今天国际、新松、软控、日产等数十家上市公司客户，数百套3D视觉产品应用到iphone包装线、家电组装、医药仓储、汽车配件和铸造件上下料、电商产线等工业现场。随着在业界名号的逐渐打响，旭升视觉的订单也越接越多。

在谈到公司的未来发展规划时，高书征表示，接下来会继续在3D机器视觉赋能工业机器人这一垂直细分领域深挖，等做出一番成绩，比如把企业的销售额做到下一个数量级，做到国内数一数二的水平之后，再去寻找新的技术落地场景，开拓新的、更大的市场。“3D机器视觉未来发展前景巨大，这是一个很大的市场。”高书征对此充满信心。