“倒车请注意!” “倒车请注意!”
在黑龙江大庆某头部石油化工工厂装车作业现场,一辆大型油罐车正缓缓停靠,凭借3D视觉相机的“慧眼”,满载原油的下料口“鹤管”在5米长的罐桶中能够精准找到罐口,开始执行下料任务,整个寻位匹配过程不超过10秒钟。
机器视觉为传统工业场景赋予“感知之眼”,配合自动化设备,极大地改变了如重体力作业、高危环境作业下严重依赖人力的传统作业方式。
过去几年,3D视觉在如汽车及零部件、3C、新能源等下游应用领域快速渗透,但因新兴增量市场需求乏力、新玩家数量激增、项目非标化严重、复杂工艺复刻难度大等挑战,3D视觉行业已经从爆发式增长进入竞争深水区。
如何在细分场景中将产品方案批量落地,成为当前3D视觉企业走出内卷漩涡的关键。
直击效率痛点
3D视觉驶入散货装卸蓝海市场
随着传统制造产业智能化改造提速,加上老龄化、招工难、招工贵等用人难题,极度倚重人力的散料输送装卸行业也迎来了自动化的“春天”。
当前自动化、智能化的散状物料输送装卸设备市场快速兴起,散料装卸自动化产品已经广泛应用在矿业、电力、化工、港口码头、农业等领域。据博研咨询数据,2025年中国散料输送装卸设备市场有望达到1050亿元规模,年复合增长率达6.8%。
尽管市场规模可期,但在如粮食、煤炭、矿石、化肥、石油、化工品等大批量散货输送装卸环节中,装卸罐口定位一直是困扰整个装卸流程效率的痛点。
一方面,罐口定位往往采取传统人工判别定位,需要经历“车找设备”或“设备找车”的繁琐过程,这个匹配环节一般需要数分钟或几十分钟,在高强度操作下耗时费力。
另一方面,如盐酸、硫酸等挥发性液态物料,以及水泥、砂石等固态物料产生大量有毒有害的气体或烟尘,严重影响作业安全和装卸工人的身体健康。
再加上散料运输罐车型号标准不一、罐口形态千奇百怪、运料司机更换频繁,在操作过程中存在石油、高危化工品液体泄漏等风险,罐口定位系统的精准定位、实时调节功能,成为保障安全作业、环保作业的重中之重。
高工机器人通过调研了解到,目前市场上常见的视觉引导罐装定位主要有三种解决方案:
一种是2D视觉方案,硬件成本较低,但因缺乏立体深度信息,需要进行大量数据预训练才能使用,且易受环境光线干扰,视觉系统适应性较差。
另一种是3D视觉引导定位,经过点云采集-罐口识别-均值处理-坐标转换等程序,将罐口中心的位置坐标信息直接输送给PLC等控制设备,完成精准的移动下料。
最后一种则是激光雷达方案,但成像分辨率较低,部分性能冗余,需要点云拼接算法处理,速度满,效率低下,应用价格偏高。
从工作效率、成像稳定性、使用成本、部署灵活性等综合因素考虑,目前3D视觉引导定位方案可以说是大部分散料装卸场景的最优解,几乎可以实现“即插即用”的快速部署。
从分钟级定位到秒级响应
对位准确率达99.99%
面对散货/散料装车设备对自动化升级的迫切需求,市场嗅觉敏锐的洛微科技,在2024年以高精度视觉引导罐口定位方案切入这一蓝海市场。
洛微科技市场负责人告诉高工机器人,洛微科技进入视觉引导罐口定位市场时,并没有体系化的供应商,大多是由粮油、矿山、石化等终端企业自行采购组装改造,或者以装卸自动化设备厂商购买相机硬件、软件研发为主,装卸定位这一工序的自动化程度极低。
针对行业困局,洛微科技通过自研视觉相机、算法、软件,以及配备工控机,提供标准款、防爆款、1拖N方案(1台工控机配合N台视觉相机)、视控一体机等全栈式解决方案。
据了解,洛微科技的3D视觉引导罐口定位方案,可将罐装传输设备与车体罐口匹配的时间从数分钟压缩到10s以内,效率提升几十倍,在实现“秒级”对准响应的同时,准确率可以达到99.99%。加上交钥匙的解决方案和极高的投资回报比,只需数月便可实现成本回收,收获了大批客户的信赖。
以标准版D3系列ToF相机为例,成像精度达毫米级(±5mm),该相机的工作成像距离为0.2-5m,具备103°×81°的超大视场,可完整覆盖罐口位置,同时适应狭窄厂房和高层厂房的部署需求。
基于ToF方案的主动发光原理,即使面对室外强光干扰,或在粉尘、烟雾、挥发物等弥散物干扰的工作环境中依旧能精准识别目标罐口,防护等级达到IP67,防尘、防水性能强悍。
随着应用方案的成熟和涉足领域的深入,洛微科技将解决方案从固体装卸延伸到盐酸、氢氧化钠溶液等化工液体,以及沥青、原油等石油液体领域。
适用场景
面粉固体、石油原料及成品的装卸过程往往需要考虑防爆安全,针对传统手动鹤管输送的存量市场,洛微科技为自动化装车系统增添了具有防爆属性的视觉产品。
根据不同场景和客户需求,洛微科技推出了标准防爆和低温防爆等多个版本产品。
标准隔爆3D相机的防爆标准达到Ex db llB T4/T6 Gb等级,工作距离为0.2-4.5米,定位精度最高达到±5mm,防护等级达到IP66,有效抵御腐蚀性、挥发性气体的侵蚀,保障作业安全和相机使用寿命。低温防爆款更是具备-30℃的适应能力,在极端低温环境下仍然严格符合防爆安全标准。
在算法层面,洛微科技的罐口定位解决方案采用HDR成像与降噪滤波算法,可有效过滤环境光干扰,确保粉尘、强光或半室外环境下的稳定成像,支持多种均值算法,满足工业场景的高精度作业需求。
软件支持各类PLC主流通信协议,兼容如西门子、松下、三菱等国内外品牌PLC协议,面对批量需求可以满足快速交付,支持识别、定位、深度学习等算法的灵活调用。
目前,洛微科技在散货装卸领域形成了体系化的视觉引导定位产品供应能力,其标准方案、一体机集成方案、1拖4、1拖8等解决方案已在多家头部水泥、石油、化工领域客户现场部署验证,对位响应时间均控制在10s内。
纵横布局
以AI+3D视觉赋能新兴场景
除了在罐装定位领域,洛微科技还在工业机器人、移动机器人、智能驾驶、无人车等领域有着深刻的技术理解和场景积累。
凭借多年的产品研发经验,洛微科技研发团队从客户痛点出发,积累了3D传感和激光雷达技术、ToF与FMCW(调频连续波)测距技术、AI智能感知算法和软件技术,产品广泛应用于工业自动化、车载、智能机器人感知领域。
经历上千次实验室测试和数十个工业场景的实地验证,洛微科技研发出多款高性能3D工业相机产品,部分产品内置高性能算力芯片,具备点云重建、特征识别等复杂任务,可以节约工控机空间,适配于各类视觉引导石化罐口定位、移动机器人避障、工业机器人安全防护、物流拆码垛等多元化场景。
比如在货物运转生产中,洛微科技的软包拆垛方案将RGBD深度相机与AI算法结合,可精准识别软包、麻包等不规则货物,灵活处理褶皱、形变等复杂形态,适配五花、六花垛等超大垛形,实现物流柔性化生产。
又如在上万平米的智能仓库,洛微科技的3D视觉产品和激光雷达产品,化身AGV的感知之眼,完成托盘识别和产品堆叠,将托盘搬运提升至人力的五倍。
未来,洛微科技将在深耕工业自动化、机器人视觉引导等主流应用的同时,积极开拓如割草机器人、具身智能机器人等新兴场景,完成技术纵向深耕、场景横向延伸的战略布局。
技术升维,推陈出新;场景拓宽,永无止境。洛微科技将让3D视觉传感器和AI多模态数据智能融合感知技术相结合,为更多细分行业带来更多成熟的、简单易用的自动化产品和应用解决方案。
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原文标题:效率提升数十倍,散货装卸罐口定位赛道“杀出”一匹“视觉黑马”
文章出处:【微信号:gaogongrobot,微信公众号:高工机器人】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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