机器人正在彻底改变制造业、零售业、农业、生命科学等行业，这已经是老生常谈了。这就是机器人技术的影响——它们在创造效率、提高生产力和提供安全体验方面发挥了重要作用。

机械臂是最受欢迎的——因为它们在多个行业都有广泛的用例。例如，它们帮助仓储公司自动执行繁琐、复杂或危险的关键任务任务，例如拾取、分类和选择物品或组件。在其他工业环境中，机械臂用于物料搬运、机器管理、重物搬运等。机械臂在智能农业中也发挥着重要作用，因为它们可以在崎岖的环境中采摘/放置农作物。

机械臂设备的理想相机功能是什么？

如果没有可靠的摄像头解决方案，机械臂将无法检测、识别和定位物体。即使是一个错误或偏差也会使任务变得无用。机械臂还从嵌入式视觉技术中获得智能——从而能够做出反应和做出决定。因此，有效的摄像头解决方案可以通过实时捕获、处理和分析成像数据来帮助收集有关周围环境的所有相关信息。

主要相机功能：

HDR

如果机械臂是户外机器人（例如，农业机器人）的一部分，则在对比光照条件下准确再现场景是相关的。因此，相机解决方案必须支持 HDR，以显示同一场景中最亮和最暗区域的细节。

全局快门与全局重置模式

通常，需要机械臂来捕捉高速移动物体的图像。那么，关键问题之一就是选择卷帘快门、全局重置还是全局快门模式。该决定基于诸如运动速度、照明条件类型等因素。在大多数情况下，使用全局快门相机似乎是一个容易的决定。不过要知道，具有全局复位模式（global reset release）的卷帘快门可以满足大部分需求。

高分辨率

分辨率越高，支持机械臂的设备捕捉较小物体的能力就越好。因此，例如，凭借 4K 分辨率，它甚至可以捕获物体图像的最小细节。还可以在不影响图像质量的情况下放大感兴趣区域 (ROI)。

大像素尺寸

大像素尺寸有助于在弱光条件下捕捉图像，因为它有助于吸收更多的光子。它可能是在室外环境中运行的机械臂的一个重要特征。像素尺寸越大，视野范围越广，变焦越有效，分辨率越高。

灵活的布线

许多机器人系统必须能够在不影响传输速度或成像准确性的情况下处理长距离数据传输。因此，相机解决方案必须配备 USB 3.0 或 GSML 2 等接口，才能将数据传输到最远 3 米的距离。

其他主要相机功能：

• 高灵敏度

• 高信噪比

• 自动曝光和白平衡 

• 卓越的深度测量（捕捉和分析 3D 坐标）

e-con Systems 如何为机械臂配备视觉能力

e-con Systems拥有近 20 年的经验，已使多个具有视觉能力的机械臂设备成为可能。我们有定制化的方面，例如外形尺寸、温度公差、ISP 调整、镜头校准等。

• 外部触发支持同步外部传感器，如 IMU、LiDAR、GPS 等，支持多流（最多 8 个摄像头），实现 360 度感知、地图绘制和导航。

• 运行重型计算机视觉算法的像素级处理——边缘 AI 处理平台，如 NVidia 边缘 AI 处理器。 

• GMSL2 接口可将图像数据传输到最远 15 米的距离。

• 在单帧中进行多次曝光，以在高对比度照明条件下呈现清晰的细节。

最近，e-con Systems 与一家领先的韩国密封剂和视觉检测设备制造商合作，将他们的机械臂产品与合适的相机解决方案集成在一起。相机必须放在移动的机械臂上，这意味着运动模糊可能会成为一个大问题。此外，考虑到它是一个多摄像头设置，系统应该能够同步捕捉图像。

我们的解决方案包括一个定制设计的同步设置，六个e-CAM55_CUMI0521_MOD模块通过 MIPI 接口连接到 NVIDIA Jetson 板。我们在主机和摄像机之间使用了 GMSL 同轴电缆，以支持长距离布线。 

强调

• 支持各种图像质量控制

• 图像管道上的完美同步和低延迟 

• 在内存中即时处理高质量图像的算法

• 在恶劣环境和不可预测的照明条件下性能可靠

• 低曝光时间以消除任何运动模糊的机会

最终，客户可以享受高度自动化、降低风险、节省大量成本并提高员工生产力。