共性技术事业部
智能制造人机协作研发中心
当下制造业普遍呈现产品品类多、规格多、换产频繁等特点,典型场景如搬运和上下料下,工件多为散乱堆叠状态只能采用人工方式处理。“招工难”和“用工贵”困境,使得“机器换人”成为企业的必然选择,随之而来的技术问题则成为制约企业发展的瓶颈。
本中心以提高制造装备的智能化水平为目标,致力于解决上下料等典型应用场景下工件散乱堆叠的识别、引导与抓取等共性问题。团队利用3D立体视觉技术的感知、辨识与位姿估计能力与机器人的运动规划能力进行结合,开发应对非结构场景的机器人智能上下料作业系统。
团队核心人员来自于上海交通大学,80%以上研发人员具备硕士和博士学历。技术负责人来自上海交通大学机器人研究所,团队多年来深入机器人3D立体视觉领域的理论与应用研发,对机器人三维智能感知与自主操作技术产业化具有丰富的工程经验。
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邮箱:xin_y@spsm.net.cn
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邮编:201306
研发方向:
本中心聚焦机器人与作业环境的自然交互、自主适应复杂动态环境并协同作业,探索散乱堆叠零件三维智能感知与自主操作的深度学习方法与关键技术,着力解决动态非结构化环境感知与机器人自主操作。
技术特点:
分别提出了基于RGBD与深度信息融合的低纹理工业零件位姿估计、基于三维传感的点云输入的散乱堆叠数据语义实例分割与位姿估计。
利用深度学习在图像领域的细粒化分割表现且结合深度特征,实现低分辨率成像条件下高度可靠的工业零件位姿估计,有效算法降低对硬件性能的要求,增强整体抓取系统的稳定性和性价比。利用点云数据,实现复杂堆叠态下的工业零件的点云语义与实例分割,增强了整体系统对不同环境和工业零件的适应能力。
本中心研发的智能工业3D机器人引导技术,建立了完善了AI+3D+工业机器人解决方案,提升了面对复杂环境的处理能力,其算法的高效性和泛化性提升了整体方案的性价比,同时拓展了该技术的应用领域。
技术成果服务案例一
国家电网浙江省计量中心-智能电表及互感器检定流水线柔性上料&下料自动化项目。
电表及互感器完成检定后需进行后续的上下料动作。电表和互感器的来料方式是纸箱纸膜中,存在纸膜受损导致电表或互感器歪斜,机器人无法上下料的情况。本中心扫描后去电表或互感器的点云数据,通过算法准确计算工件的抓取姿态,引导机器人自主动作,实现对偏斜状态下工件的抓放处理。
原人工处理时,3人值班,每日进场处理40余次,出错率达到5-7%,升级后现场值班人员仅需1人,检出后处理率下降至1-1.5%,每日人工介入的次数降低到3-5次。
图1 国家电网浙江省计量中心-互检器
图2 国家电网浙江省计量中心-智能电表
技术成果服务案例二
上汽发动机厂发动机缸盖螺丝拧紧与电磁阀簧片紧固的装配解决方案。
多机器人任务分配与路径规划:基于实际装配需求对装配动作进行任务分配,结合识别定位信息与机器人运动,对路径进行规划调整,优化效率。
典型装配环节:90s内39个螺栓的机器人全自动上料与拧紧,可针对不同位置和螺栓设定不同的拧紧策略,记录螺栓预对应的拧紧扭矩(定制化拧紧策略)。
典型装配环节:异形电磁阀簧片的机器人夹取与放置,专用夹具与机器人运动控制相配合。