当前位置:首页 >> 新闻资讯 >> 行业动态

新闻资讯

联系我们

电话:13122507986
邮箱:1356887876@qq.com
地址:上海市闵行区新源路1356弄正珏科技大厦C栋
在线咨询

机器视觉与协作机器人的组合应用

发布时间:2025-10-07 访问量:11 来源:本站

机器视觉与协作机器人的组合,核心优势在于 **“精准感知 + 柔性执行 + 人机共融”—— 机器视觉解决 “看得到、认得出、定得准” 的问题,协作机器人解决 “安全互动、灵活操作、易部署” 的问题。这种组合尤其适用于多品种小批量生产、人机协同场景、精密操作需求、柔性化部署 ** 的领域,以下是具体核心应用场景及价值体现:

一、制造业:柔性生产与精密操作(核心场景)

制造业是两者结合最成熟的领域,尤其针对传统工业机器人 “刚性强、需封闭空间” 的痛点,实现 “无需工装、快速换产、人机协作” 的生产模式。

1. 精密装配(电子 / 汽车零部件)

  • 应用场景:手机 / 电脑零部件装配(如螺丝锁付、连接器插拔、芯片贴装)、汽车电子装配(仪表盘模块组装、传感器安装)、家电精密部件组装(电机轴承装配)。

  • 技术价值

    • 机器视觉通过 “2D/3D 定位” 识别零件的实时位置、姿态(如螺丝孔偏移、连接器角度),精度可达 ±0.01mm;

    • 协作机器人根据视觉定位结果,调整末端执行器姿态,完成高精度装配,避免人工操作的 “手抖” 误差;

    • 人机共融:工人负责上料 / 摆盘,机器人负责重复精密操作,无需隔离栏,提升生产线空间利用率。

  • 案例:某手机工厂用 “3D 视觉 + 协作机器人” 完成摄像头模组与主板的对接,装配良率从人工的 92% 提升至 99.5%,效率提升 30%。

2. 柔性上下料(多品种生产)

  • 应用场景:CNC 机床 / 注塑机的工件上下料(如不同规格的金属零件、塑料外壳)、SMT 生产线的 PCB 板上下料、激光打标 / 检测工位的工件转运。

  • 技术价值

    • 传统工业机器人需定制工装夹具,换产时需重新调试(耗时数小时);而机器视觉可实时识别不同形状、规格的工件(如圆形 / 方形零件、不同尺寸外壳),协作机器人通过 “视觉引导” 自适应抓取,换产仅需更新视觉模板(10 分钟内完成);

    • 适配 “多品种小批量” 生产需求(如定制化零件加工),无需改造生产线布局。

  • 案例:某汽车零部件厂用 “2D 视觉 + 协作机器人” 为 3 台 CNC 机床上下料,支持 8 种不同规格的轴承套加工,换产时间从 2 小时缩短至 5 分钟,单班产能提升 25%。

3. 质量检测与分拣(全流程品控)

  • 应用场景:零件表面缺陷检测(如划痕、凹陷、毛刺)、装配完整性检测(如螺丝漏拧、零件错装)、尺寸精度检测(如孔径、高度偏差),并同步完成 “合格 / 不合格品分拣”。

  • 技术价值

    • 机器视觉替代人工目视检测,可识别 0.1mm 以下的细微缺陷,且检测一致性达 99.9%(人工约 90%);

    • 协作机器人作为 “移动检测平台”:携带视觉相机遍历工件表面(如大型钣金件),或根据视觉检测结果分拣不合格品,避免人工接触导致的二次损伤;

    • 人机协同品控:工人负责复核疑似缺陷件,机器人负责批量检测分拣,平衡效率与精度。

二、物流与仓储:柔性分拣与订单履约

物流领域的核心需求是 “多 SKU 识别、动态分拣、人机协同作业”,机器视觉 + 协作机器人可替代传统 “固定输送线 + 人工分拣” 的模式,适配电商、快递、制造业仓储的柔性需求。

1. 多品类货物分拣(电商 / 快递)

  • 应用场景:电商仓库的 “订单播种分拣”(如不同品牌的化妆品、服装)、快递站点的 “区域分拣”(如不同城市的包裹)、制造业仓库的 “零部件分拣”(如不同型号的螺丝、轴承)。

  • 技术价值

    • 机器视觉通过 “条码识别 + 外观分类”,实时区分不同品类、规格的货物(即使包裹挤压、条码倾斜);

    • 协作机器人采用 “柔性夹爪”(如真空吸盘、气动夹爪),自适应抓取不同形状的货物(如纸箱、袋装件、异形零件),无需更换夹具;

    • 部署灵活:可在仓库狭窄通道内移动作业,无需搭建复杂输送线,适合 “临时爆单” 场景的快速扩容。

2. 物料拆垛与码垛(仓储装卸)

  • 应用场景:原材料入库拆垛(如栈板上的塑料箱、纸箱)、成品出库码垛(如家电产品、食品包装箱)、生产线旁的物料补给(如向产线输送包装材料)。

  • 技术价值

    • 3D 机器视觉扫描栈板上货物的堆叠位置、高度,生成抓取路径,避免传统机器人 “固定轨迹” 导致的碰撞;

    • 协作机器人的 “力控功能” 可感知抓取力度,避免压损易碎品(如玻璃制品、电子产品);

    • 人机协作拆垛:工人辅助整理倾斜货物,机器人负责批量抓取,降低工人劳动强度(传统人工拆垛日均弯腰 500 + 次)。

三、医疗行业:精准辅助与安全操作

医疗场景对 “精度、安全性、无菌性” 要求极高,机器视觉 + 协作机器人可辅助医生完成精密操作,或替代人工完成重复性、高风险作业。

1. 手术辅助(精准操作)

  • 应用场景:骨科手术的 “螺钉植入定位”(如脊柱手术中螺钉精准拧入)、神经外科的 “器械引导”(如活检针定位病灶)、牙科的 “种植体植入”。

  • 技术价值

    • 机器视觉通过 “医学影像(CT/MRI)与实时图像配准”,定位病灶位置、骨骼结构,精度可达 ±0.5mm;

    • 协作机器人根据视觉引导,固定手术器械姿态,避免医生手部疲劳导致的操作偏差;

    • 安全性:协作机器人具备 “碰撞检测” 功能,接触人体时自动减速 / 停止,避免误伤。

2. 药品 / 耗材处理(无菌与高效)

  • 应用场景:药品分拣与包装(如医院药房的处方药分拣、药企的口服液瓶装盒)、无菌耗材装配(如注射器、输液器的零部件组装)、实验室样本处理(如试管抓取、试剂加注)。

  • 技术价值

    • 机器视觉识别药品包装上的条码 / 文字,确保分拣无差错(避免人工拿错药);

    • 协作机器人采用 “无菌材质夹爪”,符合医疗洁净标准,避免人工接触导致的污染;

    • 提升效率:医院药房用该组合实现 “处方下单→机器人分拣→自动发药”,单处方处理时间从 3 分钟缩短至 40 秒。

四、食品行业:安全合规与柔性加工

食品行业的核心需求是 “卫生合规、避免污染、多品种处理”,协作机器人的 “易清洁性” 与机器视觉的 “无接触检测” 完美适配。

1. 食品分拣与分级(果蔬 / 肉类)

  • 应用场景:果蔬分拣(如苹果大小 / 成熟度分级、草莓瑕疵检测)、肉类分割辅助(如识别猪肉的肥瘦区域,引导机器人分割)、烘焙食品摆盘(如面包、蛋糕的自动化摆盘)。

  • 技术价值

    • 机器视觉通过 “颜色识别、形状分析” 区分食品品质(如青果 / 熟果、霉斑 / 正常果肉),避免人工接触导致的污染;

    • 协作机器人采用 “食品级硅胶夹爪”,轻柔抓取易损食品(如草莓、圣女果),破损率从人工的 5% 降至 1% 以下;

    • 合规性:符合 FDA、HACCP 等食品卫生标准,设备可快速拆卸清洗。

2. 食品包装检测(密封 / 标签)

  • 应用场景:袋装食品的密封完整性检测(如薯片袋漏封、酸奶盖未拧紧)、标签贴附检测(如标签偏移、漏贴、错贴)、生产日期喷码识别(如喷码模糊、缺失)。

  • 技术价值

    • 机器视觉替代人工目视,可检测 0.1mm 的密封缝隙、0.5mm 的标签偏移,检测效率达 120 件 / 分钟;

    • 协作机器人同步分拣不合格品,避免流入市场,降低企业召回风险。

五、服务行业:人机协同与场景适配

服务行业的核心需求是 “与人类安全共处、适应动态环境、提供柔性服务”,两者结合可应用于零售、餐饮、养老等场景。

1. 零售 / 餐饮:智能补货与制作辅助

  • 应用场景:超市货架智能补货(识别空缺商品,机器人自动补架)、奶茶店原料配送(识别操作台缺料,机器人输送奶盖、糖浆)、无人餐厅的菜品摆盘(视觉定位餐盘位置,机器人精准摆放)。

  • 技术价值

    • 机器视觉实时感知环境变化(如顾客取走商品后货架空缺、操作台原料减少);

    • 协作机器人在人群中安全移动(通过视觉避障),无需封闭区域,提升服务效率。

2. 养老 / 助残:生活辅助

  • 应用场景:养老机构的 “物品递送”(如为行动不便老人递水、送药)、残疾人的 “日常操作辅助”(如抓取餐具、开关门窗)。

  • 技术价值

    • 机器视觉通过 “手势识别、语音指令 + 视觉定位”,理解用户需求(如老人手势示意 “要水杯”,视觉定位水杯位置);

    • 协作机器人的 “柔性交互” 功能,避免对老人 / 残疾人造成碰撞伤害,提升生活自主性。

六、核心价值总结:为什么需要 “机器视觉 + 协作机器人”?

  1. 柔性化生产:无需定制工装,适应多品种、小批量需求,换产快速(10 分钟内);

  2. 人机共融安全:协作机器人具备碰撞检测、力控限制,无需隔离栏,可与工人近距离协作;

  3. 精准高效:机器视觉定位精度达 ±0.01mm,机器人操作一致性>99.5%,远超人工;

  4. 易部署低门槛:无需改造现有生产线 / 场景,视觉模板与机器人程序可快速调试,中小企业也能负担。

未来,随着 AI 视觉(如深度学习识别复杂场景)、力控技术(如更精细的力度感知)的发展,两者结合还将向 “更智能的人机交互”(如工人手势引导机器人操作)、“复杂环境适应”(如动态杂乱场景的抓取)等方向延伸,进一步渗透到更多行业场景中。

d8f9bcc49f8ffb4f8768c375bfcb37ba.png



世智智能科技(上海)有限公司

世智智能科技(上海)有限公司专注于用机器视觉赋能制造业,提高生产效率,降低生产成本。重点服务中小企业,提供高性价比,高检出率,标准化的产品。 十几年的软件底蕴,让我们可以胜任高难度的检测要求,做出高检出率的视觉检测 在线咨询
13122507986