如何設(shè)計(jì)一個(gè)面向物流分揀的多立體攝像頭物體操作系統(tǒng)

　　為滿足物流分揀的低成本和實(shí)時(shí)性要求，提出了基于多個(gè)立體攝像頭的系統(tǒng)獲取典型物體的完整立體信息的方法，并結(jié)合機(jī)械臂搭建了實(shí)驗(yàn)硬件平臺。實(shí)驗(yàn)采用了2個(gè)微軟Kinect攝像頭在水平面上實(shí)現(xiàn)了約3 mm精度的物體定位，根據(jù)物體的立體信息建立立體模型，并計(jì)算了物體的取向、尺寸、含有的平面等多個(gè)可用于物體操作的立體特征，計(jì)算速率約為1 s／幀。根據(jù)這些信息，使用了機(jī)械臂成功進(jìn)行了連續(xù)100次抓取。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這套方法和平臺無需離線學(xué)習(xí)即可以實(shí)時(shí)提取多種尺寸和形狀的物體的立體特征，機(jī)械臂可以基于此進(jìn)行精度較高的物體操作。

　　飛速發(fā)展的電子商務(wù)對物流行業(yè)提出了越來越高的要求，傳統(tǒng)的人工分揀方式已經(jīng)逐漸無法滿足需求。為了節(jié)省時(shí)間和空間，每個(gè)物流節(jié)點(diǎn)需要快速將物件按照大小、形狀、目的地進(jìn)行分揀和裝載。機(jī)械臂技術(shù)的不斷發(fā)展使得機(jī)器人可以以相當(dāng)高的精度和智能度進(jìn)行物體操縱，可以幫助人類分揀物件。典型的機(jī)器人參與的物流分揀場景類似于工廠裝配流水線。機(jī)械臂和傳感器安裝在平臺上，位置相對固定；待分揀的物體用傳送裝置運(yùn)輸?shù)狡脚_當(dāng)中，系統(tǒng)對它們進(jìn)行識別和定位，然后由機(jī)械臂將其分揀到不同的運(yùn)輸設(shè)備上。這種場景下，需要能夠?qū)崟r(shí)對平面上所有物體的尺寸、形狀、表面特征、適合抓取的位置等進(jìn)行識別，使得機(jī)械臂能夠選取合理的模式進(jìn)行操作。因?yàn)榇謷锛姆N類無法預(yù)先確定，識別系統(tǒng)需要較強(qiáng)的泛化性能。同時(shí)，分揀系統(tǒng)的成本需要控制在合理范圍內(nèi)，而識別與定位精度只需要滿足操作要求即可。對于典型大小的物件，定位精度約為5 mm以下就可以保證操作成功。