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精准至±5mm!AGV叉车料筐堆垛难题,迈尔微视3D视觉方案强势破解

转载 2024-10-14 12:03 迈尔微视 来源:迈尔微视
浙江迈尔微视科技有限公司

让AGV具备料筐、托盘等精确对接的能力是移动机器人视觉领域的刚性需求,不仅能提升移动机器人的作业效率,还能通过移动机器人在不同工作站的准确对接,实现柔性制造。目前实现AGV叉车料筐堆垛功能仍面临着一系列技术挑战:

难点一:高精度要求

上下料笼堆叠的容差较小,不允许物料和容器之间出现摩擦。随着堆叠层数增加,确保安全需要实现高精度的定位和复核工作。

难点二:多样化的料笼和货物

对于3D视觉定位系统,需要适应不同类型的料笼和货物,根据实际应用需求进行精准适配和自适应调整,以满足各种应用场景的需求。

难点三:复杂多变的工业和物流场景

不同工业场景的光照和工作环境可能对对接工作产生干扰,因此需要应对复杂多变的环境条件。

解决方案概述

迈尔微视料筐堆垛解决方案基于3D视觉技术,专为智能叉车设计,通过高精度的3D相机智能识别叉车上的料筐及库位中料筐的位姿信息,计算相对位姿差,引导叉车完成精准、柔性的堆垛操作,该方案有效提高了堆垛作业的自动化水平与操作效率,适用于智能仓储和物流配送等场景。

核心优势

高精度识别:根据相机识别出的偏差值,叉车能够灵活调整堆垛姿态,定位精度达±5mm,角度精度最高0.1°,料笼偏移识别范围±15°;

智能识别料笼:自研AI算法,直接输出上下料笼实时相对位置信息,实时调整叉车姿态;

实时数据处理:系统每帧数据处理时间低于100毫秒,确保叉车作业的高效运行;

多层堆叠:支持1-4层堆垛,2*2堆叠方式

动画演示

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相机选型建议

M系列:M4 Pro或M4

相机安装方式

安装方式1:单相机方案

位置:相机固定在升降机构上,水平拍摄,负责两侧叉臂上料筐的识别。

高度要求:相机距离叉臂下沿35-55cm,确保升降机构的到位误差不超过1cm。

特点:单相机同时负责左右两侧叉臂上的料筐腿部识别。

安装方式2:双相机方案

位置:相机固定安装在叉车两侧,距叉臂表面30-40cm,拍摄角度与地面呈45°。

特点:左相机拍摄左侧叉臂,右相机拍摄右侧,分别识别两侧料筐,实现精确堆垛。

通信方案

系统采用TCP/IP协议,用于叉车与3D相机之间的数据传输:

请求信息:发送请求,获取料筐的X、Y坐标和角度(θ)。

返回信息

X、Y坐标:单位为毫米,32位浮点型。

Theta角度:范围为-90°至90°,精确识别偏差。

Error Code:识别状态(0:成功,-1:相机异常,-2:定位失败,-3:算法错误)。

具体工作流程

取货流程

定位:叉车移动到距料筐前沿2.4-2.6米处。

相机识别:叉臂抬升到设定位置,触发3D相机识别料筐姿态。

调整位置:叉车根据相机输出的偏差信息,调整角度与位置。

取货操作:当叉车确认料筐位置正确后,叉臂执行取货操作。

堆垛流程

预定位:叉车移动至需堆垛料筐前方约80cm处,叉臂升至距料筐上表面50cm位置。

相机识别:系统通过3D相机输出偏差值,进行左右与角度的微调。

精确对齐:确认角度和位置满足阈值后,叉车通过微调完成对齐。

完成堆垛:确认无误后,叉臂下降,完成堆垛操作。

部署注意事项

环境要求:避免扬尘严重及潮湿环境,以免影响相机性能。

安装要求:保证3D相机支架的刚性和稳定性,避免影响识别精度。

定期维护:定期清洁相机镜头,防止灰尘覆盖,保证相机视野清晰。

识别效果展示


应用案例分享

项目背景

在某汽车制造厂的物流中心,需对装有冲压件的料笼进行自动化堆垛管理。每个料笼单层高度1.6米,且需进行四层堆叠,总高度达6.4米。每个料笼装载的冲压件重量超过1吨,因此该项目对堆垛过程的高精度对接及安全性提出了极高要求。

解决方案

为了实现自动化堆垛,迈尔微视为该项目提供了3D视觉料筐堆垛解决方案,通过安装在智能叉车上的3D视觉相机M4 Pro,自动识别料笼的相对位姿,并引导叉车进行高精度的料筐堆叠。系统可实时检测和调整堆垛过程中的位置和角度,确保料笼之间的间隙小于5mm,并且堆叠精准、安全。

关键技术

多层堆叠:系统支持对单层1.6米高的料笼进行四层堆叠,总堆叠高度达到6.4米。

高精度对接:通过3D相机实时计算叉车与料笼的相对位姿,保证在堆叠过程中各层料笼的间隙小于5mm,确保堆叠稳定性。

高重量负载:解决方案能够安全处理重量超过1吨的料笼,对接精度控制在毫米级,确保高负荷下的安全堆叠。

安全防护与异常警报:系统配备了安全防护机制,在堆叠过程中对可能出现的异常情况进行实时监测。如果检测到位姿偏差超出安全范围,系统将触发异常警报,提示叉车操作人员及时处理,防止堆垛过程中的危险情况。

项目成果

通过迈尔微视的3D视觉料筐堆垛解决方案,该汽车制造厂的物流中心实现了高效、安全的自动化堆垛流程。每层料笼堆叠过程中,系统确保了毫米级的精度,安全稳定地完成多层堆垛,提升了仓储效率,并有效减少了人工干预。

更多项目案例视频

相关视频,请点击以下链接观看:

迈尔微视AGV叉车料筐堆垛场景实测

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