機(jī)器人視覺系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化、工廠智能化的關(guān)鍵零部件之一。他以嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為技術(shù)載體，利用機(jī)器來代替人眼進(jìn)行各種測(cè)量和判斷任務(wù)，涉及到計(jì)算機(jī)、圖像處理、智能識(shí)別、人工智能、光機(jī)電一體化等多個(gè)領(lǐng)域，對(duì)提高制造作業(yè)的效率和自動(dòng)化水平，推動(dòng)中國“智”造發(fā)展進(jìn)程具有重要作用。如何讓工業(yè)機(jī)械手或機(jī)器人“睜開”一雙眼睛,使其具有更好的控制精度和靈活性，是眾多機(jī)器人制造廠家努力的方向。

在工業(yè)機(jī)器人作業(yè)過程中，主要通過視覺感知周圍環(huán)境，利用視覺處理器讓機(jī)器人能夠采集物體信息，構(gòu)成數(shù)字化的圖像資料，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，以此完成機(jī)器人與系統(tǒng)間的配合和對(duì)事物目標(biāo)的搬運(yùn)、跟蹤等有效控制，提升工業(yè)生產(chǎn)效率。

將視覺技術(shù)與單個(gè)工業(yè)機(jī)器人結(jié)合的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但是滿足不了智能工廠的需求深圳市兆威機(jī)電股份有限公司（以下簡稱“兆威”）在微型傳動(dòng)系統(tǒng)方面，幫助智能工廠的工業(yè)機(jī)械手或機(jī)器人“睜開”一雙眼睛。兆威機(jī)器視覺導(dǎo)航系統(tǒng)解決方案用攝像頭升降或旋轉(zhuǎn)模組來解決這需求，通過精密的計(jì)算系統(tǒng)和處理系統(tǒng)，可以模擬生物視覺成像和信息處理方法，從而使機(jī)器人更像人類，并且可以靈活地執(zhí)行操作，識(shí)別，比較和處理方案，生成執(zhí)行指令，然后一次性完成所有操作。視覺導(dǎo)航里面的攝像頭組件比較簡單，齒輪馬達(dá)的壽命長、穩(wěn)定性強(qiáng)，損耗幾乎不用擔(dān)心。

兆威機(jī)器人視覺系統(tǒng)在智能工廠中廣泛用于工況監(jiān)視、成品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。諸如上下料使用機(jī)器視覺進(jìn)行定位，并引導(dǎo)機(jī)械手臂準(zhǔn)確地抓住它。在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，設(shè)備需要根據(jù)通過機(jī)器視覺獲得的芯片位置信息來調(diào)整拾取頭，準(zhǔn)確地拾取芯片并進(jìn)行綁定。這是視覺定位在機(jī)器視覺行業(yè)領(lǐng)域中最基本的應(yīng)用?；蚴菣z測(cè)生產(chǎn)線上產(chǎn)品的質(zhì)量，包括尺寸檢測(cè)，瓶子外觀缺陷檢測(cè)，瓶肩缺陷檢測(cè)，瓶口檢測(cè)等。還有識(shí)別檢測(cè)高度集成的可達(dá)到0.010.02mm甚至um級(jí)的電子電路板等等。

機(jī)器人視覺系統(tǒng)發(fā)展至今，早已不是單一的應(yīng)用產(chǎn)品。機(jī)器視覺系統(tǒng)的軟硬件產(chǎn)品早已逐漸演變發(fā)展為產(chǎn)品在生產(chǎn)制造的各個(gè)階段中的重要組成部分，因此，這也就對(duì)系統(tǒng)的集成性提出了更高的要求。隨著電子控制技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人視覺控制技術(shù)也不斷的推陳出新。

傳統(tǒng)意義上實(shí)現(xiàn)視覺導(dǎo)航的VSLAM主要通過兩種視覺傳感器來獲取信息，一是深度攝像頭，通過測(cè)距實(shí)現(xiàn)三維空間感知，也算作一種測(cè)距傳感器，屬于主動(dòng)光源測(cè)距傳感器，包括結(jié)構(gòu)光和相位TOF兩種。二是雙目、多目、魚眼導(dǎo)航傳感器，屬于非主動(dòng)光源傳感器，工作機(jī)制類似于人眼，根據(jù)三角測(cè)距的原理，通過分析兩個(gè)傳感器采集到的圖像的差異，計(jì)算出距離信息。視覺導(dǎo)航技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于成本較低，最基礎(chǔ)的功能僅需要可以采集到清晰環(huán)境圖像信息的攝像頭，以及處理信息的計(jì)算單元，搭載訓(xùn)練完成的AI模型，即可實(shí)現(xiàn)。較低的物料成本意味著較低的產(chǎn)品價(jià)格，更易被消費(fèi)者接受，用戶數(shù)量增加便可以不斷訓(xùn)練AI模型，形成良性循環(huán)。以及雙目導(dǎo)航傳感器等非主動(dòng)光源測(cè)傳感器是通過接受環(huán)境光計(jì)算距離，理論上可以建圖的區(qū)域更大。

視覺導(dǎo)航技術(shù)的弊端也同樣突出，畢竟硬件條件過于薄弱，正是由于僅靠攝像頭來采集信息，主動(dòng)光源測(cè)距傳感器由于功率較低，很容易受到環(huán)境光的干擾，而非主動(dòng)光源測(cè)距傳感器在光線條件不好的情況下幾乎無法工作，對(duì)光線的要求很高；其次，非主動(dòng)光源測(cè)距傳感器和人眼一樣，距離越大，誤差越大，同時(shí)過多的光線數(shù)據(jù)也讓處理單元難以負(fù)荷。兆威用攝像頭升降或旋轉(zhuǎn)模組來解決這需求，一來解決了成本，另一方面提高了產(chǎn)品的可靠性及壽命，大有可期。

伴隨著國內(nèi)工業(yè)制造智能化的加速推進(jìn)，我國工業(yè)視覺市場(chǎng)也在迅速擴(kuò)張。根據(jù)Automated Imaging Association（AIA）的統(tǒng)計(jì)，近十年全球工業(yè)機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合增長率為7.7%。另據(jù)智研咨詢與廣證恒生測(cè)算，2018年我國工業(yè)機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到44.4億元，十年年復(fù)合增長率達(dá)21%。我國工業(yè)機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)雖起步較晚，但已處于快速成長期。

算法、AI、3D技術(shù)、IoT、5Ｇ等新興技術(shù)發(fā)展，多半已被應(yīng)用在機(jī)器視覺領(lǐng)域，且已經(jīng)有成熟的賦有人工智能技術(shù)的視覺產(chǎn)品、3D視覺產(chǎn)品誕生。通過機(jī)器視覺的人工智能技術(shù)可以進(jìn)行包裹、商品等的篩選，可以完全替代一部分人工的操作，或人眼去做的原始判斷工作，而且未來有很好的發(fā)展前景。機(jī)器人視覺系統(tǒng)作為工業(yè)機(jī)器人最為核心的零部件之一，對(duì)機(jī)器人的性能起著決定性的影響，其運(yùn)動(dòng)控制就相當(dāng)于自動(dòng)化的一個(gè)分支。伺服單元是服務(wù)機(jī)器人的重要元器件之一，伺服單元主要是由外殼、電控板?、馬達(dá)?、減速器與位置檢測(cè)元件所構(gòu)成，減速器是其中關(guān)鍵。隨著機(jī)器人視覺傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍增大，機(jī)器人視覺系統(tǒng)亟需進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)，這也對(duì)機(jī)器人視覺齒輪電機(jī)提出了更高要求?，F(xiàn)有機(jī)器人視覺齒輪電機(jī)普遍存在規(guī)格多、批量小、零件的通用性差、成本高,質(zhì)量與可靠性都不穩(wěn)定的問題。

兆威通過發(fā)展耐磨材料技術(shù)、加工工藝優(yōu)化技術(shù)、潤滑技術(shù)、裝配技術(shù)、可靠性及壽命檢測(cè)技術(shù)以及傳動(dòng)機(jī)理的探索，發(fā)展適合機(jī)器人應(yīng)用的效率、低重量、長期免維護(hù)的系列化減速器（齒輪箱），在結(jié)構(gòu)、空間設(shè)計(jì)不斷嚴(yán)格要求，在提高可靠性的同時(shí)，降低總成本，還具有扭矩剛性大、振動(dòng)小、耐沖擊性強(qiáng)、承載能力大、小體積等特點(diǎn)，更好滿足六自由度機(jī)器人的傳動(dòng)需，大大提了智能機(jī)器人感知與識(shí)別、機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)、控制與交互等方面的性能。

隨著工業(yè)制造技術(shù)的高速發(fā)展，各行業(yè)生產(chǎn)工廠的自動(dòng)化智能化程度越來越高，機(jī)械臂、協(xié)作機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人等各種類型工業(yè)機(jī)器人也逐漸成為智能工廠的標(biāo)配。機(jī)械臂取代人工完成大部分生產(chǎn)自動(dòng)化環(huán)節(jié)，大幅提升了生產(chǎn)效率提升產(chǎn)能，而移動(dòng)機(jī)器人則實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)物流的自動(dòng)對(duì)接和流轉(zhuǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了無人化生產(chǎn)?？梢灶A(yù)見的是，工業(yè)機(jī)器人行業(yè)將面臨加速洗牌，差異化產(chǎn)品的升級(jí)之路迫在眉睫。聚焦工業(yè)智能化市場(chǎng)，兆威提供高精度、低成本的機(jī)器人視覺系統(tǒng)解決方案。

5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)發(fā)展迅猛，并與工業(yè)領(lǐng)域深度融合，加速了傳統(tǒng)工業(yè)支撐產(chǎn)業(yè)的變革。據(jù)埃森哲預(yù)測(cè)，到2030年，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)累計(jì)拉動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)增長14.2萬億美元。通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)把機(jī)床、機(jī)器人、加工機(jī)械等工業(yè)設(shè)備集成互聯(lián)，并有效實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障預(yù)測(cè)和優(yōu)化控制，將產(chǎn)生十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益。