科技專案成果

工研院 ▶ 研發抗反光及抗變形之3D視覺感測技術

機械手臂在生產線上來回移動，精準辨識抓取物件，眼明手快的關鍵來自3D視覺感測器。以目前工業級應用的3D感測模組來說，不僅體積大，且導入成本過高。而智慧型手機等消費性電子的3D感測模組，雖然體積小、價格便宜，但在拍攝反光物件時，容易過度曝光無法成像，感測誤差＞5毫米，難以滿足工業等級上的需求。

在經濟部技術處科技專案支持下，工研院自2017年~2020年研發抗反光及抗變形技術，提升3D視覺感測器裡關鍵的投影效果，投影模組體積可縮小至1/4，關鍵投光模組成本減少2/3，讓平價的消費級雷射投影機，搖身一變成為工業級應用，大幅降低廠商導入的門檻，並取得國內外專利共34件。
 

▲ 2020年技轉廠商開發全球第一台標準配備3D視覺人機協作型機器人
 

3D視覺感測助攻廠商切入國際供應鏈

投影機溫度的不穩定，是畫面變形的關鍵之一，工研院自主開發的抗變形技術，事先建立溫度與變形的對應模型，可即時偵測畫面的扭曲變形程度，進行自動校正。另外，抗反光技術則會自動判斷投光區域內的影像品質，若是過度曝光或太暗，便會調整曝光的參數，讓反光物件的感測誤差＜1毫米。

2019年~2020年工研院與6家系統整合(System Integration, SI)業者合作，在紡織、鞋業、電子、金屬加工等8家場域進行驗證。例如2018年協助我國製鞋大廠將3D視覺機器人導入噴塗、磨邊等製程，供應給Crocs、Asics、New Balance等一線休閒及運動鞋品牌。另2019年協助全球最大的機能布料廠，運用3D視覺機器人建置彈性自動化快速打樣生產線，可節省八道工序及70%的人力。

2020年這項技術也移轉給全球第二大協作機器人廠商，開發全球第一台具有標準配備3D視覺的人機協作型機器人，預計在2022年上市販售，可望輸出給西門子、馬牌輪胎、歐姆龍等國際客戶使用，目標每年銷售5,000組。
 

• 成果案例出處：2020科技專案執行年報