IIoT 世界中的动态拾取

根据市场研究引擎，工业物联网 (IIoT) 市场在未来五年内将以超过 8% 的复合年增长率增长。

因此，IIoT 可被视为下一个前沿领域，它将为全球工厂带来更高水平的生产力和效率。它是智能制造的关键要素，也是所有寻求竞争优势的公司的必需品。

当然，IIoT 并不是独立存在的——它依赖于最先进技术的相互作用，包括机器人技术、人工智能 (AI)、机器视觉、云计算系统、数据分析系统等。本文将重点介绍机器视觉的重要性和该领域塑造 IIoT 的最新进展，并定义可在其环境中实现自动化的应用。

让我们通过首先解释工业物联网到底是什么来逐步解开这个问题。

什么是工业物联网或 IIoT？

工业物联网是连接智能设备和实时数据分析的网络——以及这些技术在制造业的工业应用中的使用。 它代表了最先进的自动化形式，可通过预测性维护和远程监控实现无缝生产和不间断优化。 IIoT 技术推动快速准确的业务决策，提高生产力和效率，最大限度地提高产品质量，提高工人安全性，节省时间，并通过最大限度地减少资源浪费来降低成本。

IIoT 是智能工厂的关键要素，因此与第四次工业革命或工业 4.0 紧密相关。

现在，机器视觉在 IIoT 中的作用是什么？

IIoT 中的机器视觉

工业机器视觉市场正在以创纪录的速度增长。机器视觉的进步是高级工业应用和工厂自动化的主要驱动力之一；尤其是 3D 成像在这个利基市场中被赋予了最重要的地位。

IIoT 应用越来越多地采用 3D 机器视觉技术，原因是其价格越来越低、软件和硬件方面的功能不断改进，以及应用范围不断扩大。 其中包括机器人引导、物体处理和分类、产品检测和质量控制、实时过程控制以及许多其他应用。

直到最近，3D 机器视觉才将上述应用领域限制在静态场景中。这意味着：

在载体上移动的物体需要停下来由机器人扫描和处理。同样，由附在手臂上的 3D 视觉引导的机器人需要在每次扫描采集时停止移动。原因很简单。

用于扫描大型工作区域的传统 3D 传感技术无法高质量地扫描移动物体。

直到最近，市场上提供的用于扫描运动物体的最流行技术一直是飞行时间或主动立体声系统 .它们的主要优势是速度和长扫描范围 .但它们有一个主要限制——它们的分辨率通常是 VGA （视频图形阵列 =在显示器上显示图形的分辨率标准）其精度只能达到几毫米。 此外，它们不能提供很好的边缘细节，整个 3D 图像具有相当高的噪声。

因此，如果您需要高质量的结构光传感器 可能是正确的选择。它们可以在各种工作条件下扫描各种材料和表面，提供可靠的数据和高精度 .然而，它们也有一个基本限制——它们只能在场景完全静止时使用，因为它们无法扫描移动或振动的物体。 这是因为结构光系统将一系列光图案投射到场景上，如果扫描的物体移动，投射的图案就会被破坏。结果是高噪声、飞散的伪影，甚至是不完整的点云。

那么，如何兼顾高质量和快速的3D扫描呢？

Photoneo 新颖的、改变游戏规则的技术结合了 ToF/主动立体系统的速度和结构光系统的质量——是市场上唯一的技术。它被称为平行结构光，提供 具有 900 000 个 3D 点的高分辨率点云、亚毫米精度、低噪声、详细的轮廓、高稳健性、对各种材料的扫描完整性以及边缘的高质量。 最重要的是 – 所有这一切都可以在运动中发生。

这彻底改变了 IIoT 应用。

通过运动扩展 IIoT 应用程序

在 Photoneo 3D 相机 MotionCam-3D 中实施的平行结构光通过启用全新的应用程序并缩短现有应用程序的周期时间和延迟来转变自动化。

在手眼机器人技术中，机器人不再需要停下来进行扫描然后执行所需的动作，因为该技术即使在随机移动或振动期间也能提供连续的高质量 3D 数据流。

平行结构光还可以加速传统的 3D 应用程序，例如在 3D 空间中操纵物体或在制造过程中评估它们的质量。此类应用的一个示例是识别和拾取放置在移动载体上的物体，并根据特定标准（例如 OK 或 NOT OK）对它们进行后续分类。

除了制造流程，该技术还将 IIoT 的潜力扩展到物流、电子商务等领域。它可用于识别在传送带或高架传送带上传递的包裹，并引导机器人拾取、分类并将它们放入正确的容器或其他位置。通过将平行结构光与人工智能（AI）相结合，其潜力和应用范围进一步扩大。

3D 机器视觉是工业物联网的关键要素，虽然它的进步塑造了整个 IIoT 世界，但 IIoT 反过来又塑造了 3D 机器视觉趋势。随着 IIoT 成为现代工厂的标准，我们可以预期互联机器视觉系统、AI 和其他核心元素的快速增长。这种互联网络将使分析、理解和优化任何工业环境中的制造和物流流程成为可能。