2020年11月23日 机器视觉与计算机视觉技术

反光物体机器人机器视觉解决方案

美国西南研究院和ROS-Industrial开发了一种解决方案,使工业机器人能够扫描和操作高反光的金属物体,以便机器视觉进行处理。

该项目利用第二代机器人操作系统(ROS2)框架集成智能部件重构,提高机器人自主打磨和完成部件时的三维图像感知能力。

支持ROS Industrial的SWRI经理Matt Robinson说:“这是一个很好的案例研究,研究了将ROS2集成到工业机器人技术中的好处和挑战。”它还显示了先进的感知算法如何能够更快、更可靠地扫描金属物体。”

ROS-Industrial联盟利用ROS创建ROS-I,这是全球主要制造商使用的开源软件的工业形式。

最新的ROS-I解决方案使用ROS2集成固定在机械臂上的摄像头,以高帧率收集点云数据,创建一个优化路径规划的三维输出网格。机器视觉相机和算法历来难以渲染金属物体的精确三维图像,因为“视觉噪声”散射出高反射表面。这一重大挑战限制了航空航天和汽车制造业中焊接和表面处理工艺的自动化。

SwRI与ROS-Industrial合作,通过整合截断符号距离场算法克服了这一挑战,该算法以更高的速率将若干图像或点云拼接在一起。该解决方案在ROS-Industrial Scan-N-Plan框架内使用TrajOpt或轨迹优化进行运动规划,以实现3D扫描数据的实时轨迹规划。

Robinson表示,该项目还强调了基于ROS的方法的优势,因为该解决方案与硬件无关。可以用相对较少的努力更换传感器和机器人。 ROS-Industrial以其开源互操作性而闻名,为制造商提供标准软件驱动程序,用于通常使用早期ROS软件的末端执行器和精细电机运动硬件。

罗宾逊说 :“这个项目最终是从ROS到ROS2的成功连接, “但我们知道,向ROS2迈进将是一项艰巨的任务,因为许多依赖的软件包和功能仍然存在于ROS中。”

2012年,SwRI通过与行业合作者进行的SwRI内部研究计划启动了ROS-Industrial的开发。 SwRI维护ROS-Industrial软件存储库并管理ROS-Industrial Consortium。

ROS-Industrial联盟 – 在美洲,欧洲和现在的亚洲设有分支机构 – 为先进的工厂自动化提供成本分摊的应用研究和开发。 Consortia成员通过支持基于近期自动化要求的重点技术项目,推动ROS-I的新功能。

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