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告别“人工标定”时代,全自动标定如何改写机器人“应用法则”
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2025-07-29 14:52:08来源: 中国机器视觉网

在当今科技飞速发展的时代,机器人已广泛融入工业生产、物流仓储、医疗服务等众多领域,成为推动各行业智能化发展的关键力量。然而,机器人想要在复杂多样的工作环境中实现精准、高效作业,对工作环境的精确建模必不可少,而这一切都高度依赖高精度的标定技术。

标定的核心是通过科学方法建立机器系统中不同部件之间的“空间映射规则”,以机器人上下料抓取场景为例,“手”-机械臂末端需要精准抓取物体,“眼”-相机负责识别物体位置。但“手”和“眼”的坐标系天然不同——标定就是教会它们如何将“看到的位置”映射成“抓取的位置”,从而实现手随眼动的相互配合。而全自动标定技术对机器人视觉 - 工具 - 载台系统进行全链路精度校准,这也是具身智能机器人执行复杂柔性任务的核心技术基石。

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具身智能工业机器人标定工作台

标定精度对生产的影响在多个生产场景均有鲜明体现:在电子装配产线上,视觉-执行器标定误差可能导致芯片抓取失准,造成元件损坏;汽车制造中,焊接机器人依赖视觉系统定位焊缝,若存在视觉坐标偏差,焊点偏移将直接影响车身结构强度;物流仓储场景里,视觉坐标-机械臂轨迹转换误差则易造成物料掉落或设备碰撞。这些案例充分说明,标定精度始终是串联感知与执行的关键纽带,决定着多传感器协同作业的可靠性。

然而在传统工业机器人标定作业中,专业工程师长期面临着 "蒙眼穿针"  般的标定精度挑战:传统人工标定流程中,视觉传感器(相机)标定需手动操作机械臂反复调整棋盘格姿态并进行数十次采点,装配载台与末端工具标定则通常需机械臂携带标定针触碰特征点位,整个过程依赖人工操作、步骤繁琐,单台设备全系统标定耗时通常超2天,不仅严重降低产线稼动率,手工采样引入的人为误差更直接影响机器人定位精度。

针对当前人工标定技术瓶颈,微亿智造创新融合图像感知及定位技术,使用统一的标定物设计,赋能机器人通过“自采”、“自算”,稳定高效的实现对多种工具的数据采集及准确计算,摆脱了传统接触式的操作方法,显著降低标定复杂度,并通过实际项目落地验证,为工业柔性制造提供可复制的技术方案。

· 全自动分钟级标定

基于自研的标定点位自动生成算法配合机器人控制算法,最大程度减少约90%人工介入,实现自动化数据采集,单个工具标定为分钟级,快速且方便。

· 亚毫米级标定精度

对于计算数据设置多层智能筛选机制,保证可用数据的准确性和稳定性,实现标定误差<1mm/1°,与资深工程师标定误差相当,且稳定性远超人工。

· 标准化兼具高性价比

仅通过极具性价比的2D相机,结合自研的定位及标定算法,搭配通用标定块,即可满足生产任务的标定需求,真正做到标准化且高性价比。

· 标定算法兼容多种工具

通过统一标定块设计,兼容实际生产过程中多种工具的标定场景需求。

相机系统:眼在手上(相机安装与机械臂本体上)、 眼在手外(相机安装于机械臂本体外部)。载台系统:旋转载台(仅旋转,不平移), 直线模组( 仅平移,不旋转)等相互组合。末端工具系统:二指夹爪等。

相机手眼标定对比

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在进行手眼自动标定时,微亿智造凭借自研的类球形均匀点位生成技术,能够智能规划覆盖半球空间的最优采样区域,并由算法自动生成均匀分布的标定点位。系统同步触发视觉数据采集,实现标定全流程自动化。同时,引入多层智能筛选机制,确保数据的可靠性与有效性。

载台标定对比

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针对载台上标定块多种安装位置,微亿智造创新开发位置自适应点位生成算法:基于实际空间布局关系,通过建立空间坐标变换矩阵,自适应生成适应不同安装位置的最优采样点位,从而代替传统标定方法在位置切换时的人工操作。

末端工具标定对比

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针对末端工具的标定难题,微亿智造采用无接触式数据采集技术:借助外部相机智能生成自适应拍摄位姿完成数据采集,并融合视觉图像处理算法,有效克服传统触碰式标定方法易用性差与效率低的行业瓶颈。

标定并非孤立的技术环节,而是贯穿“感知 -学习- 决策 - 行动”全链路的精度基石。依托相机、载台、末端工具等传感器的标定协同,使具身智能工业机器人即使在复杂动态环境中仍可实现“视觉所见即动作所得”的精准操控,从而为半导体封装、精密装配等高精度应用场景提供亚毫米级的精度保障。

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标定后相机/载台/末端工具协同作业

以自主创新技术,微亿智造将全链路标定时间从传统的“人工小时级”跃迁至“全自动分钟级”,并实现多类型工具的快速兼容与经济型部署,这一突破为具身智能工业机器人在复杂工业场景中的柔性化应用提供关键技术支撑,并在PCB板柔性上下料、汽车压铸件检测和修整、物流分拣、医疗器械装配等多个典型项目中得到充分验证!

具身智能技术对机器人标定体系的重构,正推动工业机器人从依赖人工调试的专用设备,进化为具备自主校准能力的“智能伙伴”。而这一技术也将加速制造业从“刚性生产”向“柔性智造”转型,而微亿智造的实践路径,恰为这场产业变革提供了可复制的技术范式。