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數(shù)字化工廠

【上海滬敖3D案例】三維掃描在空間坐標(biāo)點(diǎn)確定方面的應(yīng)用

文字:[大][中][小] 手機(jī)頁(yè)面二維碼 2022/3/7     瀏覽次數(shù):    
項(xiàng)目背景
此前的案例分享中,我們的工業(yè)級(jí)手持激光三維掃描儀往往應(yīng)用在尺寸對(duì)比檢測(cè)、逆向抄數(shù)中,今天的案例十分特殊,我們這次所需要的獲取精準(zhǔn)的坐標(biāo)點(diǎn)。

 

在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)流水線上,工件的自動(dòng)抓取是智能化生產(chǎn)的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。機(jī)械手的智能、精準(zhǔn)、快速的抓取對(duì)于提高生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度有著重要的意義。

本案例中的客戶(hù)是為3C行業(yè)提供儲(chǔ)存柜的。柜中有多個(gè)排列組合的擋板,需要依靠機(jī)械手的自動(dòng)的抓取來(lái)完成物品的存放。

圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)

客戶(hù)目前的難題在于:由于箱體在制造時(shí)涉及多個(gè)零件配合,且有可能存在變形的情況,會(huì)影響機(jī)械手的抓取成功率。

所以客戶(hù)需要測(cè)量柜體的精確實(shí)際狀態(tài),計(jì)算出待抓取目標(biāo)的空間坐標(biāo),方便準(zhǔn)確配合機(jī)械手定位抓取,實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景內(nèi)的工件抓取。



傳統(tǒng)的測(cè)量方式:人工手動(dòng)抓取機(jī)械手反向獲得坐標(biāo)點(diǎn),期間需要不斷地調(diào)試,周期長(zhǎng)(調(diào)試200個(gè)模塊需要至少15天,期間還需要不斷重復(fù)調(diào)試),數(shù)據(jù)記錄需要反復(fù)驗(yàn)證,效率低。

此次項(xiàng)目采用手持式激光掃描的方式,使用的設(shè)備是Kscan復(fù)合式三維掃描儀。KSCAN是具有紅外+藍(lán)色激光計(jì)量級(jí)復(fù)合式三維掃描儀,標(biāo)配五種工作模式:紅外激光大面幅掃描,藍(lán)色激光交叉高速掃描,藍(lán)色激光平行精細(xì)掃描,單束藍(lán)色激光深孔掃描,內(nèi)置全局?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)。

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項(xiàng)目情況
項(xiàng)目采用手持式激光掃描的方式,獲取整個(gè)箱體的三維數(shù)據(jù),后期通過(guò)專(zhuān)業(yè)的測(cè)量軟件,測(cè)算出所需的坐標(biāo)點(diǎn)。(實(shí)際從掃描到數(shù)據(jù)結(jié)果生成,只需要8小時(shí),極大地節(jié)省了項(xiàng)目周期)。

最后將得到的目標(biāo)物體的位姿信息傳送給機(jī)器人控制器,指令機(jī)械手到達(dá)指定位置對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行抓取。


生成EXCEL數(shù)據(jù)表格,一鍵導(dǎo)入機(jī)械手?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù),快速識(shí)別運(yùn)行程序,為機(jī)械手提供了精準(zhǔn)地坐標(biāo)點(diǎn)。

三維掃描在本項(xiàng)目中的優(yōu)勢(shì)分析
  • 準(zhǔn)確提供空間坐標(biāo),解決傳統(tǒng)測(cè)量行業(yè)的局限性。


  • 生成數(shù)據(jù)表格,可數(shù)據(jù)存檔,在數(shù)據(jù)記錄上有追溯性。很好地解決了上下游數(shù)據(jù)互通的問(wèn)題。


三維掃描技術(shù)實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)原形從三維實(shí)體到三維數(shù)據(jù)的直接轉(zhuǎn)化?成為后端技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)或起點(diǎn)。從測(cè)量學(xué)的觀點(diǎn)看?非接觸式測(cè)量可真正實(shí)現(xiàn)“零接觸力測(cè)量”。這樣有效避免了高精度測(cè)量中測(cè)量力帶來(lái)的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差?而且可以方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)軟質(zhì)和超薄物體表面形狀的測(cè)量。三維掃描采集速度快?能夠在短時(shí)間內(nèi)獲取大量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)用于曲面擬合和三維建模?并可和理論模型比對(duì)進(jìn)行誤差分析,大大節(jié)省了時(shí)間?也減少人為引入的誤差。在本案例中,三維掃描技術(shù)的加入,使得每個(gè)測(cè)點(diǎn)的空間定位很精確,增加測(cè)點(diǎn)數(shù)目很方便且不會(huì)顯著增加工作量,因此大大縮短了后續(xù)的調(diào)試和驗(yàn)證時(shí)間,顯著提升了工作效率。

展望
隨著社會(huì)制造業(yè)水平的不斷提高和機(jī)器人技術(shù)的不斷革新,機(jī)器人在制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用,最近幾年,三維掃描、人工智能等技術(shù)的出現(xiàn)大大推動(dòng)了機(jī)器人的在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。
機(jī)器人應(yīng)用于工業(yè)制造不僅可以節(jié)省人力物力資源,而且還可以在某些工作環(huán)境下代替人力工作避免意外事故。

滬敖3D是一家致力于三維數(shù)字化行業(yè)解決方案的技術(shù)型企業(yè),擁有豐富的三維項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),公司以行業(yè)應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn),為客戶(hù)提供三維數(shù)字化采集、三維數(shù)據(jù)處理、三維數(shù)據(jù)管理等一系列應(yīng)用服務(wù)。

滬敖3D擁有結(jié)構(gòu)光拍照式三維掃描儀、手持三維掃描儀(大小空間)、地面三維激光掃描儀、無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量、3D打印等多種技術(shù)手段,從幾厘米到幾百米的物體或三維空間,從幾個(gè)微米到幾個(gè)厘米的精度,滬敖均可提供涵蓋軟硬件產(chǎn)品和項(xiàng)目服務(wù)的完整解決方案。

滬敖3D目前主要服務(wù)于制造業(yè)(汽車(chē)、航空航天、船舶、模具、鑄造以及各種機(jī)械)、建筑業(yè)(建筑設(shè)計(jì)、施工、裝修等)、文化遺產(chǎn)(博物館、古建筑、考古等)、數(shù)字化工廠、警用公共安全、影視制作、教育等行業(yè)。提供質(zhì)量檢測(cè)、三維建模、逆向工程、數(shù)字存檔、GD/T分析、有限元分析、虛擬安裝、干涉分析、工程測(cè)繪、形變監(jiān)測(cè)、3D打印等技術(shù)方案。



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