在機器人技術(shù)中，手眼系統(tǒng)指的是一個視覺系統(tǒng)直接連接到機械臂上，通常位于最后一個關(guān)節(jié)的后面。換句話說，視覺系統(tǒng)與機械臂一起移動。這種方法在機器人技術(shù)中是相當(dāng)新的，并且為較為傳統(tǒng)的視覺系統(tǒng)的固定安裝提供了替代方案，通常高于機器人的工作距離。雖然手眼方法可能使許多應(yīng)用受益，但它的潛力在很大程度上受到標(biāo)準(zhǔn)視覺系統(tǒng)的限制。

手眼方法在特定的應(yīng)用中非常有用，因為它比固定視覺系統(tǒng)方法有更多的優(yōu)勢。首先，它可以覆蓋更大的掃描量，因為它可以專門針對感興趣的領(lǐng)域，靈活性更好。因此，視覺系統(tǒng)只受機器人的范圍限制而不受其自身掃描體積的限制。

由于掃描距離是決定掃描精度的主要參數(shù)之一，相對于掃描距離較大的固定視覺系統(tǒng)，掃描距離較短的手眼視覺系統(tǒng)可以提供更高層次的細(xì)節(jié)。如果客戶有一個裝滿小零件的大箱子，那么通過使用安裝在機械臂上的掃描范圍較短的小型掃描儀，就可以實現(xiàn)最高水平的細(xì)節(jié)。因此，機器人可以通過掃描儀從最佳距離拍攝箱子內(nèi)的物體，并從不同的角度和角度掃描各個零件。但是，當(dāng)一個固定的視覺系統(tǒng)能夠提供符合預(yù)期的細(xì)節(jié)水平時(如Photoneo PhoXi 3D Scanner XL)，建議選擇固定的視覺系統(tǒng)的方法。

從近距離和任何角度掃描料框的能力也有效地消除了與陰影相關(guān)的挑戰(zhàn)。用固定的視覺系統(tǒng)安裝在料框上方很可能會導(dǎo)致料框的某些部分投射陰影，從而妨礙對某些部件進行相應(yīng)的點云采集。在這種情況下，需要找到掃描儀相對于料框的最佳位置，有時甚至需要手動重新放置零件。手眼系統(tǒng)就可以輕松克服這一挑戰(zhàn)。

光虎視覺認(rèn)為手眼系統(tǒng)是一種越來越受歡迎的方法，在越來越多的機器人應(yīng)用中站穩(wěn)了腳跟。隨著協(xié)作機器人的興起，手眼系統(tǒng)的優(yōu)勢變得更加明顯。

首先，相對于固定的視覺系統(tǒng)而言，手眼系統(tǒng)的安裝更加困難。此外，要找到一種最佳的方式來處理之前已部署好的線纜也更加困難。

手眼系統(tǒng)的其中一個缺點是與傳感器發(fā)生碰撞的風(fēng)險較高，特別是當(dāng)它的尺寸較大時，很難在機器人手臂上找到視覺系統(tǒng)的最佳安裝位置。另一個主要的缺點是機器人的運動會引起振動，這是機器視覺系統(tǒng)無法處理的。因此，在掃描采集過程中，機械臂需要保持靜止，這可能會延長周期時間。因此，對于時間緊迫的應(yīng)用場合，手眼方法并不是最恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方案。

在光虎視覺看來，許多情況下，與其選擇安裝步驟比較復(fù)雜的手眼系統(tǒng)，不如選擇帶有高質(zhì)量3D視覺系統(tǒng)的方法，如Photoneo PhoXi 3D Scanner XL。

當(dāng)然，在一些應(yīng)用程序中，手眼法是最好的選擇。在這些情況下，上述手眼系統(tǒng)的缺點可以通過Photoneo的革命性的“平行結(jié)構(gòu)光”技術(shù)來克服，這是唯一一種能夠有效抵抗振動的3D傳感方法，從而實現(xiàn)對移動物體的高質(zhì)量3D掃描，而不需要運動工件。

在Photoneo 3D相機MotionCam-3D中實現(xiàn)的“平行結(jié)構(gòu)光”技術(shù)，可以實現(xiàn)手眼協(xié)調(diào)運動，無需任何權(quán)衡。MotionCam-3D是唯一能夠在機械臂運動期間提供高質(zhì)量掃描的3D視覺系統(tǒng)。該相機高度抗震動，不需要停止機器人。

由于該技術(shù)能夠捕獲移動速度高達144公里/小時的物體，所以機械臂運動引起的振動對3D點云數(shù)據(jù)的質(zhì)量沒有任何影響。使用該技術(shù)最大的好處是，機器人不需要停下來進行掃描，與市場上所有其他技術(shù)相比，這大大縮短了循環(huán)時間。因此，它為新的應(yīng)用打開了大門，例如物體位置的即時跟蹤。

這一技術(shù)在協(xié)作機器人的背景下也仍然有意義，因為使用固定視覺系統(tǒng)能檢測的缺陷通常非常有限。協(xié)作機器人本身比工業(yè)機器人慢，當(dāng)與手眼方法結(jié)合時，周期時間甚至更長。MotionCam-3D克服了這一限制，如果連接到協(xié)作機器人的手臂上，也能完美地工作。

Motioncam-3D是任何機器人任務(wù)的終極解決方案——無論是靜態(tài)場景還是動態(tài)場景。基于視覺系統(tǒng)的手眼方法的局限性現(xiàn)在是一個過去的問題。MotionCam-3D為快速掃描提供了很高的分辨率和精度，有效抵抗振動，比以往更短的周期。

【來源：Photoneo 官網(wǎng)】