众所周知，机器人正在深刻地改变制造、零售、农业、生命科学等行业。它们在提升效率、增强生产力，及提供安全体验方面发挥着不可或缺的作用。

在众多机器人中，机械臂深受青睐，因为它们在多个行业都有广泛的应用案例。例如，机械臂帮助仓储公司自动完成了繁琐、复杂或危险的核心任务，如拾取、分类和选择物品或零件。在其他工业环境中，机械臂用于物料处理、机器管理、重物运输等。在智能农业中，机械臂也起着至关重要的作用，因为它们可以在崎岖的环境中采收或移动农作物。

那么，理想的机械臂设备应具备哪些相机功能呢？

如果没有可靠的摄像头解决方案，机械臂将无法检测、识别和定位物体。即使是微小的错误或偏差也可能使任务落空。机械臂也通过嵌入式视觉技术获得智能，从而做出响应和决策。因此，高效的摄像头解决方案可以通过实时捕获、处理和分析图像数据，帮助收集所有与周围环境相关的信息。

主要相机功能：

HDR

如果机械臂是户外机器人（如农业机器人）的一部分，那么在对比照明条件下准确重现场景就变得十分重要。因此，相机解决方案必须支持 HDR，以显示同一场景中最亮和最暗区域的细节。

全局快门与全局重置模式

通常，机械臂需要捕捉高速移动物体的图像。在此情况下，一个关键的问题就是选择卷帘快门、全局重置还是全局快门模式。这个决定基于如运动速度、光照条件类型等因素。在大多数情况下，使用全局快门相机似乎是一个简单的选择。不过，需要注意的是，具有全局复位模式的卷帘快门可以满足大部分需求。

高分辨率

分辨率越高，支持机械臂设备捕捉较小物体的能力就越强。因此，例如，使用 4K 分辨率，机械臂甚至可以捕捉到物体图像的最微小细节。还可以在不影响图像质量的情况下放大感兴趣区域 (ROI)。

大像素尺寸

大像素尺寸有助于在弱光条件下捕捉图像，因为它可以吸收更多的光子。这对于在户外环境中运行的机械臂可能是一个重要的特性。像素尺寸越大，视野范围越广，变焦越有效，分辨率越高。

灵活的布线

许多机器人系统需要能够在不影响传输速度或成像精度的情况下处理长距离数据传输。因此，相机解决方案必须配备 USB 3.0 或 GSML 2 等接口，以将数据传输到最远 3 米的距离。

其他主要相机功能：

● 高灵敏度

● 高信噪比

● 自动曝光和白平衡

● 卓越的深度测量（捕捉和分析 3D 坐标）

e-con Systems 如何为机械臂提供视觉能力

e-con Systems 拥有近 20 年的经验，已经实现了多个配备视觉能力的机械臂设备。我们提供定制化服务，例如外形尺寸、温度公差、ISP 调整、镜头校准等。

● 外部触发支持同步外部传感器，如 IMU、LiDAR、GPS 等，支持多流（最多 8 个摄像头）以实现 360 度感知、地图绘制和导航。

● 运行重型计算机视觉算法的像素级处理——边缘 AI 处理平台，如 NVidia 边缘 AI 处理器。

● GMSL2 接口可将图像数据传输到最远 15 米的距离。

● 在单帧中进行多次曝光，以在高对比度照明条件下展示清晰的细节。

最近，e-con Systems 与一家领先的韩国密封剂和视觉检测设备制造商合作，将他们的机械臂产品与适当的相机解决方案进行了整合。相机需要安装在移动的机械臂上，这意味着运动模糊可能会成为一个大问题。此外，考虑到它是一个多摄像头设置，系统应该能够同步捕捉图像。

我们的解决方案包括一个定制设计的同步设置，六个e-CAM55_CUMI0521_MOD模块通过 MIPI 接口连接到 NVIDIA Jetson 板。我们在主机和摄像机之间使用了 GMSL 同轴电缆，以支持长距离布线。

重点：

● 支持各种图像质量控制

● 图像传输过程中的完美同步和低延迟

● 高质量图像的实时处理算法

● 在恶劣环境和不可预见的照明条件下保持可靠性

● 低曝光时间以消除运动模糊的可能性

最终，客户可以享受到高度自动化、降低风险、大幅节约成本并提高员工生产力的优势。

美国e-con系统公司是一家致力于提供先进相机解决方案的公司，服务范围覆盖全球，帮助客户实现他们的产品设计和开发目标。这家公司的专业领域包括嵌入式视觉系统、摄像头模块开发和定制相机解决方案。

e-con Systems积极参与机器人技术的发展，专注于为机械臂提供视觉能力。它利用近20年的经验，帮助各种设备配备视觉功能，包括从设计外形尺寸、温度公差、图像信号处理（ISP）调整到镜头校准等各方面。

最近，e-con Systems与一家韩国的密封剂和视觉检测设备制造商合作，将他们的机械臂产品与合适的相机解决方案整合在一起。公司提供了一个包括六个e-CAM55_CUMI0521_MOD模块的定制设计的同步设置，通过MIPI接口连接到NVIDIA Jetson板。此外，为了支持长距离布线，他们在主机和摄像机之间使用了GMSL同轴电缆。

总的来说，e-con Systems公司为客户提供了一站式的相机解决方案，使得客户可以享受到高度自动化、降低风险、大幅节约成本并提高员工生产力的优势。