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科技專案成果

你是我的眼 3D視覺打開機器人靈魂之窗
發佈日期:2021-11-18
單位:財團法人工業技術研究院
案例年度:2020
簡介:
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。

特色:

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

▲ 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。
 


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