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案例

【上海沪敖3D案例】三维扫描在空间坐标点确定方面的应用

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2022/3/7     浏览次数:    
项目背景
此前的案例分享中,我们的工业级手持激光三维扫描仪往往应用在尺寸对比检测、逆向抄数中,今天的案例十分特殊,我们这次所需要的获取精准的坐标点

 

在现代化工业生产流水线上,工件的自动抓取是智能化生产的一个非常重要的环节。机械手的能、精准、快速的抓取对于提高生产效率和自动化程度有着重要的意义。

本案例中的客户是为3C行业提供储存柜的。柜中有多个排列组合的挡板,需要依靠机械手的自动的抓取来完成物品的存放。

图片来源于网络

客户目前的难题在于:由于箱体在制造时涉及多个零件配合,且有可能存在变形的情况,会影响机械手的抓取成功率

所以客户需要测量柜体的精确实际状态计算出待抓取目标的空间坐标方便准确配合机械手定位抓取实现场景内的工件抓取



传统的测量方式:人工手动抓取机械手反向获得坐标点,期间需要不断地调试,周期长(调试200个模块需要至少15天,期间还需要不断重复调试),数据记录需要反复验证,效率低。

此次项目采用手持式激光扫描的方式,使用的设备是Kscan复合式三维扫描仪。KSCAN是具有红外+蓝色激光计量级复合式三维扫描仪,标配五种工作模式:红外激光大面幅扫描,蓝色激光交叉高速扫描,蓝色激光平行精细扫描,单束蓝色激光深孔扫描,内置全局摄影测量系统。

点击图片查看具体详情

项目情况
项目采用手持式激光扫描的方式,获取整个箱体的三维数据,后期通过专业的测量软件,测算出所需的坐标点实际从扫描到数据结果生成,只需要8小时,极大地节省了项目周期)。

最后将得到的目标物体的位姿信息传送给机器人控制器指令机械手到达指定位置对目标物体进行抓取。


生成EXCEL数据表格,一键导入机械手数据库,快速识别运行程序,为机械手提供了精准地坐标点

三维扫描在本项目中的优势分析
  • 准确提供空间坐标,解决传统测量行业的局限性。


  • 生成数据表格,可数据存档,在数据记录上有追溯性。很好地解决了上下游数据互通的问题。


三维扫描技术实现了目标原形从三维实体到三维数据的直接转化‚成为后端技术基础数据平台或起点。从测量学的观点看‚非接触式测量可真正实现“零接触力测量”。这样有效避免了高精度测量中测量力带来的系统误差和随机误差‚而且可以方便地实现对软质和超薄物体表面形状的测量。三维扫描采集速度快‚能够在短时间内获取大量的点云数据用于曲面拟合和三维建模‚并可和理论模型比对进行误差分析,大大节省了时间‚也减少人为引入的误差。在本案例中,三维扫描技术的加入,使得每个测点的空间定位很精确,增加测点数目很方便且不会显著增加工作量,因此大大缩短了后续的调试和验证时间,显著提升了工作效率。

展望
随着社会制造业水平的不断提高和机器人技术的不断革新,机器人在制造产业的发展起着越来越重要的作用,最近几年,三维扫描、人工智能等技术的出现大大推动了机器人的在工业领域的发展。
机器人应用于工业制造不仅可以节省人力物力资源,而且还可以在某些工作环境下代替人力工作避免意外事故。

沪敖3D是一家致力于三维数字化行业解决方案的技术型企业,拥有丰富的三维项目经验,公司以行业应用为出发点,为客户提供三维数字化采集、三维数据处理、三维数据管理等一系列应用服务。

沪敖3D拥有结构光拍照式三维扫描仪、手持三维扫描仪(大小空间)、地面三维激光扫描仪、无人机倾斜摄影测量、3D打印等多种技术手段,从几厘米到几百米的物体或三维空间,从几个微米到几个厘米的精度,沪敖均可提供涵盖软硬件产品和项目服务的完整解决方案。

沪敖3D目前主要服务于制造业(汽车、航空航天、船舶、模具、铸造以及各种机械)、建筑业(建筑设计、施工、装修等)、文化遗产(博物馆、古建筑、考古等)、数字化工厂、警用公共安全、影视制作、教育等行业。提供质量检测、三维建模、逆向工程、数字存档、GD/T分析、有限元分析、虚拟安装、干涉分析、工程测绘、形变监测、3D打印等技术方案。



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