1、介绍INTRODUCTION
1.1 方案目的 Purposeof this document
本文包含3D视觉识别分拣感控一体化方案应用介绍。
通过对Universal Robots UR5机械臂集成Pickit系列相机的集成，实现更加智能通用的机器人视觉任务解决方案，例如：轻松自动化执行拾取与放置任务、材料处理/包装、物品分拣、机床管理，同时也可用于教学科研，包括人机协调（Human Robot Interaction），机器学习(MachineLearning)，柔顺操作(Compliant Manipulation)，机器人抓取(Robotic Grasping)，无序分拣（Disorder sorting）以及多模态协作装配等(Multi-Modal Collaborative Assembly)等。
1.2硬件设备列表HARDWAREEQUIPMENT
本方案资源扩展性强，可根据不同需求进行合理搭配，详细信息可咨询我公司销售或技术人员。
序号 |
型号 |
数量 |
厂商 |
选项 |
1 |
UR5（可以是其他型号） |
1 |
优傲机器人 |
必选 |
2 |
Pickit 3D视觉系统 |
1 |
Pickit |
必须 |
3 |
2指夹爪 UR-Kit 2F-85 |
1 |
robotiq |
必选 |
1.3方案技术指标GENERAL TECHNICAL INDICATORS OF THESCHEME
序号 |
项目 |
参数 |
1 |
机械臂关节数 |
6关节 |
2 |
关节旋转范围 |
±360° |
3 |
机械臂典型TCP速度 |
1 m/s |
4 |
机械臂负载 |
5 kg |
5 |
机械臂工作范围 |
850 mm |
6 |
机械臂重复定位精度 |
±0.03 mm |
7 |
夹持器行程 |
0-85mm |
8 |
夹持器负载 |
5 kg |
9 |
夹持器精确度 |
0.088° |
Pickit-M 摄像头和处理器参数 |
||
10 |
振动 |
工作时 2 Grms，5-500 Hz，3轴 |
11 |
IP等级 |
IP55 |
12 |
电源 |
USB3 5VDC |
13 |
湿度 |
~95% @ 40°C（非冷凝） |
14 |
3D测量方法 |
结构光 |
15 |
图像处理速度 |
30 fps |
16 |
3D摄像头重量 |
1030 g |
17 |
电脑连接到机器人 |
以太网应用通讯协议 |
18 |
3D摄像头重复性 |
< 1mm |
19 |
3D摄像头精度 |
< 3mm |
20 |
视觉处理器 |
3.7 Ghz 6核（12线程） |
2、方案描述 PROPOSAL DE
2.1 总体介绍
该方案主要硬件包括：1台UR5机械臂，PICK-IT M 3D视觉系统，通过UR+插件让两者完美结合，实现各类3D视觉分拣工作。这样的设计旨在：
1.将自动化与充分的灵活性相结合：Pickit 软件旨在快速适应和识别众多不同产品。
2.摆脱笨重且挤占空间的固定装置：利用这种巧妙的方案，将一切化繁为简并保持较小占地面积。
3.以固定价格削减费用：Pickit 开箱即用，消除了计划外集成费用。
- important; word-wrap: break-word !
概述
通过打造更加智能的机器人，Pickit 将此目标化为现实。3D 摄像头和软件为机器人赋予了双眼，因此机器人能够看见物件，从而进行拾取。
Pickit 3D视觉系统包括：Pickit处理器（机架手柄和安装螺栓、一对用于锁定前盖的钥匙、电源线），Pickit 3D相机，10 m相机USB电缆，带有销钉的机器人到相机校准板，3个工作区标记集，5 m绿色以太网电缆（6类），5 m黑色以太网电缆（6类）。
Pickit-M视野范围
2.2 详细设计
- important; word-wrap: break-word !
平台设计
设计合适UR5固定平台，以方便安装UR5机械臂和3D视觉系统。平台上固定PICK-IT M-HD 3D和处理器。
- important; word-wrap: break-word !
Pickit处理器设计
Pickit处理器的前侧包含一个盖子，可以通过顺时针旋转锁定手柄将其打开。盖子下方有一些端口（Pickit未使用）和一些按钮。如果发生电源故障，则在计算机开机时，它将在恢复电源后自动重新启动。
Pickit 3D视觉算法需要非常复杂的计算，所以我们的视觉系统配备了大脑-处理器。FLEX处理器平均计算时间是0.5S，TEACH处理平均计算时间是1.5~3.0s。
处理器技术参数：
• 处理器：3.7 Ghz的6个核心（12个线程）
• 19英寸服务器：机架兼容（2U）
• 温度：-20°C至70°C
• 振动：工作时，5 Grms，5-500 Hz，3轴
• IP等级：IP54
• 电源：9-32V 直流 160W
• 湿度：˜95% @ 40°C（非冷凝）
所有标记的I / O端口和电源连接器均位于处理器的背面，如上所示。为了将Pickit处理器连接到电源，请使用提供的IEC电缆（C13）。
- important; word-wrap: break-word !
网页接口
与Pickit的交互是通过其Web界面完成的。其简单直观的用户体验使您可以配置系统并交互监视检测。
2.3 软件方案
机械臂软件包是基于UR的PolyScope示教编程软件，PolyScope是一个图形用户界面（GUI），你可以操作机器人手臂和控制箱，执行机器人程序，也可以很轻松地创建一个新的程序。
Pickit 3D视觉主要提供两种视觉引擎：FLEX和TEACH：
FLEX引擎视觉可以在各种光线条件下很容易找到各种几何形状和大小的物体(圆柱体、方形、三角形、圆形等)，而且不需要重新编程；
TEACH引擎视觉可以很容易处理各种复杂形状和新形状的物体，而且不需要CAD图纸，只要用3D相机对着目标拍照即可。
Pickit的3D视觉系统可以检测到物件的3D位置，3D姿态和3D尺寸，进而引导机器人在各种应用场景下抓取和放置物件，如箱柜、机床、货架、码垛、皮带、及组装等。
✓用户概览
国际:麻省理工学院、滑铁卢大学、卡内基梅隆大学、乔治亚理工学院……
国内:清华大学，北京大学，香港理工大学，武汉大学，华中科技大学，上海交通大学，东南大学，中南大学，中科院沈阳自动化研究所，广东工业大学……
2.4 通用步骤示例
Pick-it只需要如下几个步骤：
1. 3D摄像头
2. Pick-it工业处理器
3. 3D视觉处理软件
4. 全套机器人-摄像头标定工具
5. 简便的施教流程
3、方案说明和结果 APPLICATIONNOTICE AND RESULT
3.1 方案说明
简单易用的机器人3D视觉解决方案。我们提供标准解决方案，从而不需要额外的昂贵的视觉技术支持。用户不需要CAD模板，便可定义新工件，建立自己的系统。我们提供三款产品帮助您实现自动化码垛分拣任务。所有产品都包含完整的解决方案：3D相机、处理软件、工控机、校准工具及必要的线缆。
3.2 方案优势与结果
Pick-it的优势：
1. Pick-it面向机器人程序开发者及系统集成商，使用者不需要视觉基础或额外培训即可简便操作。
2. 定位各种形体及尺寸工件
3. 适应各种颜色环境
4. 适应各种材料 （金属，塑料，木材, 食品..）
5. 适应变化光线及阴暗环境
6. 不需要辅助照明
7. 简单的系统架设及标定
8. 机器人视觉工业领域内回报周期最短
简单易用的机器人3D 视觉解决方案。我们提供标准解决方案，从而不需要额外的昂贵的视觉技术支持。用户不需要CAD 模板，便可定义新工件，建立自己的系统。
我们提供三款产品帮助您实现自动化码垛分拣任务。所有产品都包含完整的解决方案：3D 相机、处理软件、工控机、校准工具及必要的线缆。
技术支持：
3.3 价格预计估算
名称 |
数量 |
价格 |
备注 |
UR5 |
1 |
高性能协作机械臂 |
|
UR-KIT-2F-85 |
1 |
2指夹爪与UR末端适配 |
|
Pickit 视觉处理系统 |
1 |
3D视觉系统 |
|
合计 |
|||
建议申报预算金额 |
后期可以根据需求升级相关硬件 |
具体价格信息请联系我公司销售人员报价。
东莞市库傲机器人开发科技有限公司作为UR协作机器人和mir机器人优选经销商，为您提供更多机器人自动化解决方案。
