機器視覺已是工業機械手臂標配
作者：黃仲宏
定價：免費
出版單位：工研院IEK
出版日期：2016/04/25
出版類型：產業評析
所屬領域：機械設備
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摘要
機器視覺已是工業機械手臂的標準配備，尤其是3D視覺整合在機械手臂已是全球機器人自動化的主流趨勢，從2015年的幾個國內外自動化大展來看，工業機器人廠商所展出的機械手臂，幾乎都是可以視覺系統與機器手臂整合。其中所使用的方式可分為Eyes-in-hand與Eyes-to-hand兩大類。Eyes-in-hand表示將視覺取像單元裝設於機械手臂上，隨著機器人移動而所擷取的背景影像亦會隨之變化，應用於較不那麼需高精度定位之處；而Eyes-to-hand表示將視覺取像單元裝設於環境中固定的位置(不設置於機械手臂上)，視覺影像也固定擷取局部的區域，通常為機械手臂要抓取的物件範圍，擷取的背景影像為固定，僅會受光源變化影響，校正技術會相對簡單，因此應用於較需高精度定位之處。
3D視覺整合在機械手臂的現況和發展已可歸納出幾個要點，1、機器人視覺有很大的進步，攝影機變小，消耗電力降低，畫素大幅提升，處理速度加快，且導入3D影像辨識技術，除了能處理纜線這類柔軟且雜亂堆放的零件，也能快速辨認複雜形狀的零件。2、不論與工業用機械手臂或服務型機器人皆可見視覺應用其中，從2D檢測、定位到3D取放、量測、人機共工的相關應用均有。尤其3D視覺整合更為全球各家機器人廠商必有的展示，足見視覺發展之必要性。未來發展將會是：視覺的可靠度、易於SI(System Intergrate，系統整合)整合之視覺/機器人介面、高CP值。3、視覺系統開發商的產品朝向可整合於多家品牌機械手臂廠，例如3D MEDiA、MUJIN、COGNEX等，且可再擴充與其他周邊控制器整合是下一步的發展方向。
2015年12月初於日本東京所舉行的國際機器人展中，就見到3D視覺技術開發許多成果，除了各主要工業機器人生產廠商(FANUC、YASKAWA、MITSUBISHI、KAWASAKI)皆有展示3D視覺整合之應用外，另還有3D MEDiA、MUJIN、Y-E DATA等廠商，推出3D視覺與機器人整合的應用，筆者認為技術發展的核心就是3D深度視覺感測器加上3D姿態估測技術。而其中幾個發展潛力不錯的廠商如下。
內文標題/圖標題
一、3D視覺整合在機械手臂已是主流趨勢
二、幾個潛力廠商
三、IEK View
圖1 、3D MEDiA RBP應用RBP(Random Bin Picking，隨機取放)
圖2 、3D MEDiA 的應用可對應不同的機器人廠商