過去的工業機器人，在我們眼中一直是一些冷冰冰的自動化設備，但隨著計算機視覺的應用，它慢慢變成了一個有感官，有思維，有情感的新一代工業機器人，并推動著現在珠三角、長三角、東北三省那邊轟轟烈烈的機器換人運動。但是工業機器人中的計算機視覺和我們常見的計算機視覺應用有啥不一樣呢？本期硬創公開課我們請來了李群自動化創始人&CEO，以他們創新工業機器人兩年多的體驗，為我們闡述工業機器人的計算機視覺是怎樣的，它對于幫助現在提倡的柔性自動化有何意義，以及現在在應用中遇到的問題。石金博，李群自動化創始人&CEO，中國香港科技大學ECE博士，師從世界機器人李澤湘教授，對世界機器人技術和產業發展模式有深刻理解與認識。2011年創立李群自動化，致力于小輕量型工業機器人；2013年研發出**首臺驅控一體并聯機器人。該機器人高度集成的設計已陸續被國內外廠商效仿；研發團隊突破高速實時視覺檢測技術等瓶頸，開發出具備世界技術水平的Apollo系列并聯機器人、Artemis系列SCARA機器人及相關配套產品。CV在工業機器人上和服務機器人上的區別Q：CV在工業機器人上的應用和服務機器人上的應用的主要區別是什么？?其實CV在機器人的應用是從2011年開始，大家逐步在一些電子產品的裝配上會用到機器視覺。像我所知的海康，原來這些公司用的主要的是視頻采集，并沒有加入視覺的算法。如果說差別，應該從下面幾個方面來說。個是應用場景。在工業機器人的環境里，計算機視覺看到的場景是相對單一，比如工業元器件或者材料，或者一些操作過程。服務機器人應用場景就要變化很多，比如生活中的場景，比如辨識人的首飾，情啊。在服務機器人里面，比如家用機器人，無人機，視覺其實是一個非常重要的導航的工具，利用CV完成對周邊環境的測算和空間建模，還有一個領域是比較典型的，就是領域。*二個是它所起的作用。計算機視覺對機器人來講無非是解決幾個事情，在工業機器人里面，可以通過視覺的導引完成軌跡或者定位的作用。*三個是精度方面。在工業機器人里面，計算機視覺的辨識精度一定是在毫米級以下的，這里面包括一個靜態的辨識精度，一個動態的辨識精度，靜態指的是相機或者觀測物品相對處在一個靜止的狀態，它這個時候的辨識精度取決于相機的分辨率，包括物品的邊緣是否清晰，差異化是否很明確，這個時候精度甚至可以達到微米級以下，服務機器人據我所知，大部分的精度并不會很高，可能會在厘米級以上。*四個是在工作空間上的范圍。工業機器人的視覺辨識的空間，一種是把相機固定，視覺（相機）的大小是根據我的安裝空間導致視覺的分辨率有所限制；但服務機器人的工作空間，我的理解它的工作空間限于電池能持續多久。*五個是安全性。工業機器人上的視覺部分是要求不太會被人所干擾的，盡量避免人和設備的不必要交互，但在服務機器人上，人和設備的地方非常多，這是視覺是人和服務機器人交互的一個很重要的途徑。另外一個是生命周期，這里面涉及到我視覺系統里的光源，相機安裝的可靠性。那總的來講，計算機視覺在工業機器人和服務機器人重要的差異，我覺得主要是在精度和可靠性方面。然后剩下的就是應用場景的的功能需求。Q:?工業機器人機器視覺傳感器近有什么新進展？?先簡單地列舉一些視覺在工業機器人里的應用：用的多的是辨識物體的位置，方向，然后配合機器人進行抓取，一般精度要到0.01毫米左右。我認為工業機器人的視覺傳感器就是工業機器人的整個視覺傳感系統，這里面考慮的大部分都是可靠性和維護性，在真正的使用中，新的硬件方案或者新的產品并不是很快就會進行導入的，它都會需要一個長期的檢測過程，我們說的視覺系統一般包含相機，鏡頭，光源還有一些視覺的處理器，近幾年smart?camera這種傳感器算是用的比較多的。smart?camera大部分的用法都會選用一些PC?base的用法，典型的是基恩士，康耐視或者歐姆龍，他們的視覺開始都是在PC上，利用對數字相機像的采集處理，然后利用一些視覺算法輸出數據，近幾年，基恩士首先把它的smart?camera把它大量應用在蘋果公司相關的一些檢測設備中。由于激光特性的不同，如果玻璃厚度以亞微米級別變化，則透明量會受到影響。LV-S62與LV-S63均配有新開發的不受這些細微傾斜影響的激光驅動電路。?LV-S**小型數字式激光傳感器長距離透明物體檢測器受光面（約32?x15mm），使反射光亮度級別達到平衡。這樣可以穩定檢測透明物體。?裝配安裝支架（附件）時能夠穩定檢測物體的原因由于在透明物體檢測中光線量差異減小，因此穩定的受光量尤為重要。?不同的光束形狀?區域光點在處理產品間隙方面效果優異。與小光點型相比，區域光點型受反射鏡光線量變化的影響較小，所以它可以阻止因振動與溫度變化所引起的光點位移。采用了光線量變化較少的反射鏡?(R-6L,?R-9)。?平行光束區域光點小光點：位置偏移時光線量變化大?區域光點：位置偏移時光線量變化小?高頻疊加驅動電路可抑制透明物體上光線量的變化。?由于激光特性的不同，如果玻璃厚度以亞微米級別變化，則透明量會受到影響。（在亞微米級別上，細微的傾斜可導致透明量改變。）LV-S62與LV-S63均配有新開發的不受這些細微傾斜影響的激光驅動電路。?高頻疊加驅動電路?大多數激光器使用單一波長，LV-S62/S63?則使用高頻疊加技術，可以獲取的波長范圍更大。這可以在實際應用中消除透明量的變化。?LV-11SB/12SB放大器?世界**的零位功能?放大器可消除光線量變化。零位功能在沒有透明物體時始終監視受光量并使顯示值保持為0（光線量變化消除）。如果有透明物體進入檢測區域，此功能將顯示變化差異。此功能為世界**，只需輕松操作即可讓傳感器完成復雜工作。?基恩士倍受歡迎的像識別傳感器家族又新添一名成員，IV-H系列。本次全新IV-H系列像識別傳感器提高了視覺檢測的穩定性和功能性。新的IV-H系列有兩種型號：IV-H和IV-HG。提供彩色和黑白兩種型。IV系列像識別傳感器能夠輕松應付高難度檢測應用。對于要檢測多個零件的應用，基恩士像識別傳感器通常能夠取代一體化解決方案中的多個傳感器公司經營產品：?1、傳感器（SENSOR）：日本基恩士?、神視?SUNX、歐姆龍?OMRON、竹中?TAKEX、美國邦納BANNER、韓國奧托尼克斯?AUTONICS、德國施克?SICK。?2、可編程邏輯控制器（PLC）：日本基恩士?、松下電工?NAIS、三菱?MITSUBISHI、歐姆龍?OMRON、德國西門子?SIEMENS、閩臺臺達?DELTA。?3、電容器：CBB6、CBB13、CBB81、CL11、CBB13、CBB20、CBB21?、CBB21A、CBB21B、CBB90等型號產品?回收LK-G30?基恩士??激光位移?感應頭?，回收?基恩士IG-1000位移傳感器?，回收VT3-W4G?觸摸屏?基恩士??，回收基恩士安全激光掃描儀?SZ-04M，回收基恩士壓力傳感器?GP-M250C??，回收/基恩士FS-V22RP雙顯示數字光纖傳感器，回收基恩士()?傳感器?CV-X1KZ-16R、(基恩士可編程控制器)KZ-16R?回收基恩士PLC?KZ-16R?KWYENCE控制器KZ-16R?基恩士控制器KZ-16R?可編程控制器KZ-16R?二手基恩士KZ-16R?二手KZ-16R?KZ-16R基恩士?高價回收KZ-16R?KZ-16RKZ-16T、(基恩士可編程控制器)KZ-16T?回收基恩士PLC?KZ-16T?KWYENCE控制器KZ-16T?基恩士控制器KZ-16T?可編程控制器KZ-16T?二手基恩士KZ-16T?二手KZ-16T?KZ-16T基恩士?高價回收KZ-16T?KZ-1)基恩士可編程控制器KV-10R、KV-10T、KV-16AR、KV-16R、KV-16T、KV-24T、KV-24R、KV-40T、?KV-40R、KZ-16T、KZ-24T、KZ-16R回收基恩士光纖放大器,測量儀-上門回收基恩士傳感器、放大器-回收基恩士傳感頭LJ-V7060-LJ-V7060基恩士傳感器-基恩士輪廓測量儀LJ-V7060,LJ-V7060K-LJ-V7060?LJ-V7060K?測量傳感器-LJ-V7060激光位移傳感器-基恩士LJ-V7060--LJ-V7060?LJ-V7060K?測量傳感器-基恩士LJ-V7060?LJ-V7060K|激光位移傳感器-基恩士激光輪廓測量儀-收購基恩士輪廓測量儀-LJ-VM100-收購基恩士輪廓測量儀-LJ-V7300-收購基恩士輪廓測量儀-LJ-V7200-收購基恩士輪廓測量儀-LJ-V7080-收購基恩士輪廓測量儀-LJ-V7060K回收-收購基恩士輪廓測量儀-LJ-V7060回收-收購基恩士輪廓測量儀-LJ-V7020K回收-收購基恩士輪廓測量儀-LJ-V7020回收-收購基恩士輪廓測量儀-LJ-V7001P回收-收購基恩士輪廓測量儀-LJ-V7001回收-收購基恩士輪廓測量儀-LJ-V7000P回收-收購基恩士輪廓測量儀-LJ-V7000回收-基恩士LJ-V7001輪廓測量儀器回收-高價回收基恩士LJ-V7300-高價回收基恩士LJ-V7200-高價回收基恩士LJ-V7080-高價回收基恩士LJ-V7060K-高價回收基恩士LJ-V7060-高價回收基恩士LJ-V7020K-高價回收基恩士LJ-V7020-高價回收基恩士LJ-V7000-高價回收基恩士LJ-V7001-高價回收基恩士LJ-VM100｜激光輪廓測量儀-高價回收基恩士LJ-V7300｜激光輪廓測量儀-高價回收基恩士LJ-V7200｜激光輪廓測量儀-高價回收基恩士LJ-V7080基恩士光電傳感器的檢測方式和特點分類透過型1.通過檢測物體遮擋對置的發射器和之間的光軸來進行檢測。檢測距離長。檢測位置精度高。若為不透明體，則與形狀、顏色和材質無關，可直接進行檢測。抗鏡頭的臟污和灰塵?；貧w反射型2.通過檢測物體遮擋傳感器發射后由反光板返回的光來進行檢測。由于單側為反光板，因此可安裝在狹小空間。配線簡單，與反射型相比，可進行長距離檢測。光軸調整非常容易。若為不透明體，則與形狀、顏色和材質無關，可直接進行檢測。反射型3.將光照射到檢測物體上，并接收來自檢測物體的反射光后進行檢測。僅安裝傳感器本體即可，不占空間。*光軸調整。若反射率較高，也可檢測透明體。可辨別顏色。窄光束反射型4.在檢測物體上進行光斑照射，并接收來自檢測物體的反射光后進行檢測。可檢測小型目標物?？蓹z測標記?？蓮臋C械等的空隙開始檢測。檢測點可視。限定反射型5.采用以發射器和為角度的結構，僅檢測各自光軸交叉的受限區域。背景影響小。應差距離短。可檢測較小的凹凸。距離設定型6將光斑照射到檢測物體上，并通過來自檢測物體反射光的角度差異進行檢測。不受反射率較高的背景物影響。即使檢測物體的顏色和材質的反射率不同，仍可進行穩定檢測?？蛇M行小物體的高精度檢測。光澤度辨別用反射型7將光斑照射到檢測物體上，通過鏡面反射和漫反射的差異來檢測光澤度的不同。微機械加工技術（MEMT）和微米/納米技術將得到高速發展，將成為21世紀傳感器領域中帶有革命變化的高新技術。采用MEMT制作的MEMS產品（微傳感器和微系統），具有劃時代的微小體積、低成本、高可靠等特的優點，預計由微傳感器、微執行器以及信號和數據處理裝置總裝集成的微系統將進入商業市場。隨著新型敏感材料的加速開發，微電子、光電子、生物化學、信息處理等各學科、各種新技術的互相滲透和綜合利用，可望研制出一批新穎、的傳感器。如：新一代光纖傳感器、**導傳感器、焦平面陣列紅列探測器、生物傳感器、診斷傳感器、智能傳感器、基因傳感器以及模糊傳感器等。硅傳感器的研究、生產和應用將成為主流，半導體工業將更加有力地帶動傳感器的設計手日工藝制造技術；而微處理器和計算機將進一步帶動新一代智能傳感器和網絡傳感器的數據管理和采集。敏感元件與傳感器的更新換代周期將越來越短，其應用領域將得到拓展，二次傳感器和傳感器系統的應用將大幅度增長，廉價傳感器的比例將，必將促進世界傳感器市場的迅速發展。高科技在傳感技術中的應用比例更加。傳感技術涉及多學科的交叉，它的設計需要多學科綜合理論分析，常規方法已難于滿足，CAD技術將得到廣泛應用。如：國外在90年代初就研究出了用于硅壓力傳感器設計的MEMS?CAD軟件，大型有限元分析軟件ANSYS，包含了力、熱、聲、流體、電、磁等分析模塊，在MEMS器件的設計和模擬方面取得了成功。傳感器產業將進一步向著生產規模化、化和自動化方向發展。工業化大生產的平面工藝技術將是促進傳感器價格大幅度降低的主要動力。而傳感器制造的后工序一一封裝工藝和測試標定（兩者的費用約占產品總成本的50%以上）的自動化，將成為關鍵生產工藝予以突破。傳感器產業的企業結構仍將呈現“大、中、小并舉”“集團化、化生產共存”的格局，集團化的大公司（含跨國集團公司〉將越來越顯示出它的壟斷作用，而化生產的中、小企業因其能適應市場小批量產品的需求，仍有其生存、發展的空間和機遇。多功能化是指一個傳感器能檢測2個或者兩個以上的特性參數或者化學參數，從而減少汽車傳感器數量，提高系統可靠性。發動機控制用傳感器有許多種，其中包括溫度傳感器、壓力傳感器、轉速和角度傳感器、流量傳感器、位置傳感器、氣體濃度傳感器、爆震傳感器等。這類傳感器是整個發動機的核心，利用它們可提高發動機動力性、降低油耗、減少廢氣、反映故障等，由于其工作在發動機振動、汽油蒸氣、污泥和泥水等惡劣環境中，因此它們耐惡劣環境技術指標要**一般的傳感器。對于它們的性能指標要求有很多種，其中關鍵的是測量精度與可靠性，否則由傳感器檢測帶來的誤差終將導致發動機控制系統失靈或故障。1.溫度傳感器：主要檢測發動機溫度、吸入氣體溫度、冷卻水溫度、燃油溫度、機油溫度、催化溫度等。實際應用的溫度傳感器主要有線繞電阻式、熱敏電阻式和熱電偶式。線繞電阻式溫度傳感器精度較高，但響應特性差；熱敏電阻式傳感器靈敏度高，響應特性較好，但線性差，適用溫度較低；熱電偶式精度高，測溫范圍寬，但需考慮放大器和冷端處理問題。2.壓力傳感器：主要檢測進氣歧管壓力、真空度、大氣壓力、發動機油壓、制動器油壓、輪胎壓力等。車用壓力傳感器已有若干種，應用較多的有電容式、壓敏電阻式、膜盒傳動的可變電感式(LVDT)、面彈性波式(SAW)。電容式傳感器具有輸入能量高，動態響應好、環境適應性好等特點；壓敏電阻式受溫度影響大，需另設溫度補償電路，但適用于大量生產；LVDT式有較大輸出，易于數字輸出，但抗振性較差；SAW式具有體積小、質量輕、功耗低、可靠性強、靈敏度高、分辨率高、數字量輸出等特點，是一種較為理想的傳感器。3.轉速、角度和車速傳感器：主要用于檢測曲軸轉角、發動機轉速、車速等。主要有發電機式、磁阻式、霍爾效應式、光學式、振動式等。4.氧傳感器：氧傳感器安裝在排氣管內，測量排氣管中的含氧量，確定發動機的實際空燃比與理論值的偏差，控制系統根據反饋信號，調節可燃混合氣的濃度，使空燃比接近于理論值，從而提高經濟性，降低排氣污染。實際應用的是氧化鋯和氧化鈦傳感器。5.流量傳感器：測定進氣量和燃油流量以控制空燃比，主要有空氣流量傳感器和燃料流量傳感器。空氣流量傳感器檢測進入發動機的空氣量從而控制噴油器的噴油量，以得到較準確的空燃比，實際應用的有卡門旋渦式、葉片式、熱線式?？ㄩT式無可動部件、反應靈敏、精度較高；熱線式易受吸入氣體脈動影響，且易斷絲；燃料流量傳感器用于判定燃油消耗量。主要有水車式、球循環式。6.爆震傳感器：它能把爆震信號傳給控制系統，抑制爆震的發生。主要有磁致伸縮式和非共振型壓電式。二、底盤控制用傳感器底盤控制用傳感器是指分布在變速器控制系統、懸架控制系統、動力轉向系統、防抱制動系統中的傳感器，在不同系統中作用不同，但工作原理與發動機中傳感器是相同的，主要有以下幾種形式傳感器：1.變速器控制傳感器：多用于電控自動變速器的控制。它是根據車速傳感器、加速度傳感器、發動機負荷傳感器、發動機轉速傳感器、水溫傳感器、油溫傳感器檢測所獲得的信息經處理使電控裝置控制換檔點和液力變矩器鎖止，實現大動力和大燃油經濟性。2.懸架系統控制傳感器：主要有車速傳感器、節氣門開度傳感器、加速度傳感器、車身高度傳感器、轉向盤轉角傳感器等。根據檢測到的信息自動調整車高，抑制車輛姿勢的變化等，實現對車輛舒適性、操縱穩定性和行車穩定性的控制。3.動力轉向系統傳感器：它是根據車速傳感器、發動機轉速傳感器、轉矩傳感器等使動力轉向電控系統實現轉向操縱輕便，提高響應特性，減少發動機損耗，輸出功率，節省燃油等。4.防抱制動傳感器：它是根據車輪角速度傳感器，檢測車輪轉速，在各車輪的滑移率為20%時，控制制動油壓、改善制動性能，確保車輛的操縱性和穩定性。三、車身控制用傳感器采用這類傳感器的主要目的是提高汽車安全性、可靠性、舒適性等，主要有應用于自動空調系統中的多種溫度傳感器、風量傳感器、日照傳感器等；安全氣囊系統中加速度傳感器；亮度自控中光傳感器；死角報警系統中超聲波傳感器；像傳感器等。四、車用傳感器研究開發趨勢由于傳感器在電控系統中的重要作用，所以**對其理論研究、新材料應用、產品開發都非常重視。金剛石的耐熱性好、熱穩定性高，在真空中1200℃以上面才開始出現炭化，在大氣中也要在600℃以上才開始炭化，利用這一特性，制作適用于高溫的熱敏傳感器，從常溫到600℃范圍內進行溫度監測與控制，并且適用在高溫且有腐蝕氣體的惡劣環境下使用，性能穩定，使用壽命長，可用于發動機中高溫測量。此外金剛石在高溫下形變率很高，利用這一特性可制作高溫環境下使用的振動傳感器和加速度傳感器。與其它材料振動膜相結合可作為高溫、耐腐蝕、靈敏度高的壓力傳感器，用于振動檢測以及發動機氣缸壓力等測量。光導纖維型傳感器由于抗干擾性強、靈敏度高、重量輕、體積小，適于遙測等特點正受到人們的普遍重視。已有不少成熟的產品問世，如光纖轉矩傳感器，溫度、振動、壓力、流量等傳感器。在開發利用新材料同時，由于微電子技術和微機械加工技術發展，傳感器正向微型化、多功能化，智能化方向發展。微型化傳感器利用微機械的加工技術將微米級的敏感元件、信號調理器、數據處理裝置集成封裝在一塊芯片上。由于體積小、價格便宜、便于集成等特點，可以提高系統測試精度，例如把微型壓力傳感器和微型溫度傳感器集成在一起，同時測出壓力和溫度，便可通過芯片內運算消去壓力測量中的溫度影響。已有不少微型傳感器面世，如壓力傳感器、加速度傳感器、用于防撞的硅加速度傳感器等。在汽車輪胎內嵌入微型壓力傳感器可以保持適當充氣，避免充氣過量或不足，從而節約燃油10%。多功能化使傳感器能夠同時檢測2個或2個以上的特性參數。而智能傳感器由于帶有計算機，因而具有智能特點。

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