眾所周知，機器人正在深刻地改變制造、零售、農(nóng)業(yè)、生命科學(xué)等行業(yè)。它們在提升效率、增強生產(chǎn)力，及提供安全體驗方面發(fā)揮著不可或缺的作用。

在眾多機器人中，機械臂深受青睞，因為它們在多個行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用案例。例如，機械臂幫助倉儲公司自動完成了繁瑣、復(fù)雜或危險的核心任務(wù)，如拾取、分類和選擇物品或零件。在其他工業(yè)環(huán)境中，機械臂用于物料處理、機器管理、重物運輸?shù)?。在智能農(nóng)業(yè)中，機械臂也起著至關(guān)重要的作用，因為它們可以在崎嶇的環(huán)境中采收或移動農(nóng)作物。

那么，理想的機械臂設(shè)備應(yīng)具備哪些相機功能呢？

如果沒有可靠的攝像頭解決方案，機械臂將無法檢測、識別和定位物體。即使是微小的錯誤或偏差也可能使任務(wù)落空。機械臂也通過嵌入式視覺技術(shù)獲得智能，從而做出響應(yīng)和決策。因此，高效的攝像頭解決方案可以通過實時捕獲、處理和分析圖像數(shù)據(jù)，幫助收集所有與周圍環(huán)境相關(guān)的信息。

主要相機功能：

HDR

如果機械臂是戶外機器人（如農(nóng)業(yè)機器人）的一部分，那么在對比照明條件下準確重現(xiàn)場景就變得十分重要。因此，相機解決方案必須支持 HDR，以顯示同一場景中最亮和最暗區(qū)域的細節(jié)。

全局快門與全局重置模式

通常，機械臂需要捕捉高速移動物體的圖像。在此情況下，一個關(guān)鍵的問題就是選擇卷簾快門、全局重置還是全局快門模式。這個決定基于如運動速度、光照條件類型等因素。在大多數(shù)情況下，使用全局快門相機似乎是一個簡單的選擇。不過，需要注意的是，具有全局復(fù)位模式的卷簾快門可以滿足大部分需求。

高分辨率

分辨率越高，支持機械臂設(shè)備捕捉較小物體的能力就越強。因此，例如，使用 4K 分辨率，機械臂甚至可以捕捉到物體圖像的最微小細節(jié)。還可以在不影響圖像質(zhì)量的情況下放大感興趣區(qū)域 (ROI)。

大像素尺寸

大像素尺寸有助于在弱光條件下捕捉圖像，因為它可以吸收更多的光子。這對于在戶外環(huán)境中運行的機械臂可能是一個重要的特性。像素尺寸越大，視野范圍越廣，變焦越有效，分辨率越高。

靈活的布線

許多機器人系統(tǒng)需要能夠在不影響傳輸速度或成像精度的情況下處理長距離數(shù)據(jù)傳輸。因此，相機解決方案必須配備 USB 3.0 或 GSML 2 等接口，以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶钸h 3 米的距離。

其他主要相機功能：

● 高靈敏度

● 高信噪比

● 自動曝光和白平衡

● 卓越的深度測量（捕捉和分析 3D 坐標）

e-con Systems 如何為機械臂提供視覺能力

e-con Systems 擁有近 20 年的經(jīng)驗，已經(jīng)實現(xiàn)了多個配備視覺能力的機械臂設(shè)備。我們提供定制化服務(wù)，例如外形尺寸、溫度公差、ISP 調(diào)整、鏡頭校準等。

● 外部觸發(fā)支持同步外部傳感器，如 IMU、LiDAR、GPS 等，支持多流（最多 8 個攝像頭）以實現(xiàn) 360 度感知、地圖繪制和導(dǎo)航。

● 運行重型計算機視覺算法的像素級處理——邊緣 AI 處理平臺，如 NVidia 邊緣 AI 處理器。

● GMSL2 接口可將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶钸h 15 米的距離。

● 在單幀中進行多次曝光，以在高對比度照明條件下展示清晰的細節(jié)。

最近，e-con Systems 與一家領(lǐng)先的韓國密封劑和視覺檢測設(shè)備制造商合作，將他們的機械臂產(chǎn)品與適當(dāng)?shù)南鄼C解決方案進行了整合。相機需要安裝在移動的機械臂上，這意味著運動模糊可能會成為一個大問題。此外，考慮到它是一個多攝像頭設(shè)置，系統(tǒng)應(yīng)該能夠同步捕捉圖像。

我們的解決方案包括一個定制設(shè)計的同步設(shè)置，六個e-CAM55_CUMI0521_MOD模塊通過 MIPI 接口連接到 NVIDIA Jetson 板。我們在主機和攝像機之間使用了 GMSL 同軸電纜，以支持長距離布線。

重點：

● 支持各種圖像質(zhì)量控制

● 圖像傳輸過程中的完美同步和低延遲

● 高質(zhì)量圖像的實時處理算法

● 在惡劣環(huán)境和不可預(yù)見的照明條件下保持可靠性

● 低曝光時間以消除運動模糊的可能性

最終，客戶可以享受到高度自動化、降低風(fēng)險、大幅節(jié)約成本并提高員工生產(chǎn)力的優(yōu)勢。

美國e-con系統(tǒng)公司是一家致力于提供先進相機解決方案的公司，服務(wù)范圍覆蓋全球，幫助客戶實現(xiàn)他們的產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)目標。這家公司的專業(yè)領(lǐng)域包括嵌入式視覺系統(tǒng)、攝像頭模塊開發(fā)和定制相機解決方案。

e-con Systems積極參與機器人技術(shù)的發(fā)展，專注于為機械臂提供視覺能力。它利用近20年的經(jīng)驗，幫助各種設(shè)備配備視覺功能，包括從設(shè)計外形尺寸、溫度公差、圖像信號處理（ISP）調(diào)整到鏡頭校準等各方面。

最近，e-con Systems與一家韓國的密封劑和視覺檢測設(shè)備制造商合作，將他們的機械臂產(chǎn)品與合適的相機解決方案整合在一起。公司提供了一個包括六個e-CAM55_CUMI0521_MOD模塊的定制設(shè)計的同步設(shè)置，通過MIPI接口連接到NVIDIA Jetson板。此外，為了支持長距離布線，他們在主機和攝像機之間使用了GMSL同軸電纜。

總的來說，e-con Systems公司為客戶提供了一站式的相機解決方案，使得客戶可以享受到高度自動化、降低風(fēng)險、大幅節(jié)約成本并提高員工生產(chǎn)力的優(yōu)勢。