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【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 2022-03-08 11:51     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。机械手的智能、精准、快读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。

【上海沪敖3D案例】三维扫描在空间坐标点确定方面的应用(图1)

图片来源网上 

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。

项目流程

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。

 【上海沪敖3D案例】三维扫描在空间坐标点确定方面的应用(图2)

点击图片查看设备详细介绍

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。

【上海沪敖3D案例】三维扫描在空间坐标点确定方面的应用(图3) 

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

【上海沪敖3D案例】三维扫描在空间坐标点确定方面的应用(图4)

三维扫描在本项目中的优势分析

  1. 高精度,高效率,准确获取坐标点,为自动化提供可靠数据点,解决传统测量行业的局限性。

  2. 所有数据可生成数据表格:可数据存档,在数据记录上有追溯性。

  3. 很好地解决了上下游数据互通的问题,方便进行数据分析。

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

【上海沪敖3D案例】三维扫描在空间坐标点确定方面的应用(图5)

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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