在機器人技術中，手眼系統(tǒng)指的是一個視覺系統(tǒng)直接連接到機械臂上，通常位于最后一個關節(jié)的后面。換句話說，視覺系統(tǒng)與機械臂一起移動。這種方法在機器人技術中是相當新的，并且為較為傳統(tǒng)的視覺系統(tǒng)的固定安裝提供了替代方案，通常高于機器人的工作距離。雖然手眼方法可能使許多應用受益，但它的潛力在很大程度上受到標準視覺系統(tǒng)的限制。

手眼方法在特定的應用中非常有用，因為它比固定視覺系統(tǒng)方法有更多的優(yōu)勢。首先，它可以覆蓋更大的掃描量，因為它可以專門針對感興趣的領域，靈活性更好。因此，視覺系統(tǒng)只受機器人的范圍限制而不受其自身掃描體積的限制。

由于掃描距離是決定掃描精度的主要參數(shù)之一，相對于掃描距離較大的固定視覺系統(tǒng)，掃描距離較短的手眼視覺系統(tǒng)可以提供更高層次的細節(jié)。如果客戶有一個裝滿小零件的大箱子，那么通過使用安裝在機械臂上的掃描范圍較短的小型掃描儀，就可以實現(xiàn)最高水平的細節(jié)。因此，機器人可以通過掃描儀從最佳距離拍攝箱子內(nèi)的物體，并從不同的角度和角度掃描各個零件。但是，當一個固定的視覺系統(tǒng)能夠提供符合預期的細節(jié)水平時(如Photoneo PhoXi 3D Scanner XL)，建議選擇固定的視覺系統(tǒng)的方法。

從近距離和任何角度掃描料框的能力也有效地消除了與陰影相關的挑戰(zhàn)。用固定的視覺系統(tǒng)安裝在料框上方很可能會導致料框的某些部分投射陰影，從而妨礙對某些部件進行相應的點云采集。在這種情況下，需要找到掃描儀相對于料框的最佳位置，有時甚至需要手動重新放置零件。手眼系統(tǒng)就可以輕松克服這一挑戰(zhàn)。

光虎視覺認為手眼系統(tǒng)是一種越來越受歡迎的方法，在越來越多的機器人應用中站穩(wěn)了腳跟。隨著協(xié)作機器人的興起，手眼系統(tǒng)的優(yōu)勢變得更加明顯。

首先，相對于固定的視覺系統(tǒng)而言，手眼系統(tǒng)的安裝更加困難。此外，要找到一種最佳的方式來處理之前已部署好的線纜也更加困難。

手眼系統(tǒng)的其中一個缺點是與傳感器發(fā)生碰撞的風險較高，特別是當它的尺寸較大時，很難在機器人手臂上找到視覺系統(tǒng)的最佳安裝位置。另一個主要的缺點是機器人的運動會引起振動，這是機器視覺系統(tǒng)無法處理的。因此，在掃描采集過程中，機械臂需要保持靜止，這可能會延長周期時間。因此，對于時間緊迫的應用場合，手眼方法并不是最恰當?shù)慕鉀Q方案。

在光虎視覺看來，許多情況下，與其選擇安裝步驟比較復雜的手眼系統(tǒng)，不如選擇帶有高質(zhì)量3D視覺系統(tǒng)的方法，如Photoneo PhoXi 3D Scanner XL。

當然，在一些應用程序中，手眼法是最好的選擇。在這些情況下，上述手眼系統(tǒng)的缺點可以通過Photoneo的革命性的“平行結構光”技術來克服，這是唯一一種能夠有效抵抗振動的3D傳感方法，從而實現(xiàn)對移動物體的高質(zhì)量3D掃描，而不需要運動工件。

在Photoneo 3D相機MotionCam-3D中實現(xiàn)的“平行結構光”技術，可以實現(xiàn)手眼協(xié)調(diào)運動，無需任何權衡。MotionCam-3D是唯一能夠在機械臂運動期間提供高質(zhì)量掃描的3D視覺系統(tǒng)。該相機高度抗震動，不需要停止機器人。

由于該技術能夠捕獲移動速度高達144公里/小時的物體，所以機械臂運動引起的振動對3D點云數(shù)據(jù)的質(zhì)量沒有任何影響。使用該技術最大的好處是，機器人不需要停下來進行掃描，與市場上所有其他技術相比，這大大縮短了循環(huán)時間。因此，它為新的應用打開了大門，例如物體位置的即時跟蹤。

這一技術在協(xié)作機器人的背景下也仍然有意義，因為使用固定視覺系統(tǒng)能檢測的缺陷通常非常有限。協(xié)作機器人本身比工業(yè)機器人慢，當與手眼方法結合時，周期時間甚至更長。MotionCam-3D克服了這一限制，如果連接到協(xié)作機器人的手臂上，也能完美地工作。

Motioncam-3D是任何機器人任務的終極解決方案——無論是靜態(tài)場景還是動態(tài)場景。基于視覺系統(tǒng)的手眼方法的局限性現(xiàn)在是一個過去的問題。MotionCam-3D為快速掃描提供了很高的分辨率和精度，有效抵抗振動，比以往更短的周期。

【來源：Photoneo 官網(wǎng)】