智能机器人｜智造升级！星猿哲新一代3D视觉系统，引领汽车行业自动化变革
转自：上观新闻
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智能机器人是本市智能终端产业发展的核心装备，是先进制造与新一代信息技术融合的前沿方向，是全球科技竞争与产业升级的重要领域。
2023年本市发布了《上海市促进智能机器人产业高质量创新发展行动方案（2023-2025年）》（（下称《行动方案》），力争到2025年，本市将打造10家行业一流的机器人头部品牌、100个标杆示范的机器人应用场景，1000亿元机器人关联产业规模。
市经济信息化委将按照《行动方案》的要求全力推动本市机器人产业高质量创新发展，促进机器人与人工智能深度融合，强化智能机器人终端带动、赋能百业的应用优势。总结和分享标杆企业与应用场景的建设经验，打响“上海制造”品牌、促进产业应用升级，分场景、分批次对智能机器人标杆企业及应用场景进行详细报道。
一、标杆企业简介
星猿哲科技（上海）有限公司（XYZ Robotics）致力于推进机器人全自主感知与柔性操作。公司专注于移动复合机器人和3D视觉产品研发，以技术创新为驱动，赋能全球物流和制造业智能化升级，装卸车、拆码垛、无序抓取、装配等场景，已服务客户覆盖医药、食品、烟酒、电商、汽车、新能源等广泛行业。公司技术团队由卡耐基梅隆大学和麻省理工学院的机器人学博士带领。在2023年伦敦举办的全球最顶尖机器人学会议ICRA上，星猿哲参与范德兰德赞助的Stacking Challenge，获Soft Prize全球前三。
公司成立于2018年，总部位于上海市，业务覆盖全球，在美国、德国、日本、韩国等地设立办公室。产品落地3000+应用，已成为宝马、博世、马士基、宝洁、比亚迪、京东等众多国内外知名品牌的合作伙伴。
基于领先的细分市场占有率和持续的技术创新驱动力，公司累计完成 1 亿美元融资，获评国家级专精特新、上海市科技小巨人培育企业及潜在独角兽企业等多项荣誉。
二、技术特点
1.基于标准化系统 精进手眼协调应用
在汽车行业自动化过程中，常面临来料码放不规范、工件无序散乱摆放、上料节拍要求高、料筐边角抓取易碰撞等挑战，2D视觉、传统点位示教往往难以应对。零部件种类繁多、表面高反光、结构复杂等，又进一步增加了视觉成像与识别的难度。
基于3D视觉、运动规划算法、机器人手眼协调软件Studio Max这三大核心技术，星猿哲科技推出了一套标准的3D视觉系统，具有精准、高速、易用等优势，该系统可用于工业领域的深筐上下料、装配等场景。
2.高精度成像识别
视觉方面，高性能3D相机中所采用的独特光学设计与成像算法，有效降低金属表面、曲面、反光、黑色等因素对成像的影响,高度还原工件轮廓,适用精加工、毛胚、涂漆、铸造等多类型工件。依托强大视觉算法,可以精准识别无序堆叠、形状各异等多种复杂工况工件。
3.免示教运动规划
在机器人控制方面，无需人工示教，基于全周期路径规划算法，自动生成时间最优的机器人运动轨迹。结合数字孪生仿真环境，可保证最佳效率、布局和系统稳定性，可实现动态环境/极限空间下的有效避障、高效作业。
4.向导式极速部署
Studio Max集运动规划、视觉识别、任务规划、HMI四大功能于一体，具有直观的图形用户界面（GUI），内置各种标准模板和模块，免代码，用户可轻松部署各种应用。此外，依托数字孪生技术，可以实时生动地仿真运行整体方案，让客户“所见即所得”。
1.双臂协作引导深筐抓取上下料
为了更好地进行核心产品技术升级，某国内知名的独立汽车零部件系统供应商在其生产车间部署了星猿哲3D视觉系统，成功实现了工件深筐上下料的自动化改造。这套3D视觉引导的深筐无序拣选方案，在满足工件抽检等定制化需求的同时，显著提升了整线生产效率，推动产线柔性化、智能化，赋能企业高效生产。其中，星猿哲3D视觉系统搭配双臂机器人，高效上下料，灵活匹配产能，敏捷适配产线变动。
轴承圈以无序散乱姿态放置于深筐，星猿哲工业3D相机可精准识别深筐内反光工件的三维位姿，引导两台机械臂协作无碰撞抓取和放置。星猿哲全周期路径和双机械臂协作运动规划算法，确保双臂运动的安全、高效，完美解决角落工件抓取与深筐轻柔放置难题，整套系统灵活配合机床产能，整体节拍小于18s/件，实现高效清筐。操作人员通过星猿哲HMI，可便捷设置抽检频次，简化抽检流程。机器人可按照设定频次，随机抓取工件放置于抽检工位。
2.多点位视觉引导高精度装配
在现代制造业的装配场景中，高精度的工件位姿识别至关重要。传统单一相机视觉方案无法应对“大尺寸精细工件”高精度定位难题，因为拍照距离越远相机视野越广，而拍照距离越近则精度更高。为解决这一挑战，星猿哲科技推出了一套基于AL-M相机的多点定位视觉方案。该方案已成功在国内新能源汽车制造领军企业的数条产线上实施，并受到高度认可。
这一方案利用多台“眼在手”的AL-M DLP结构光3D相机，并结合多点定位视觉算法，能够确定物体在六个自由度上的位置，包括三个空间轴和围绕每个轴的旋转角度。通过识别2-3个2D特征（如孔洞、角点、边缘等），即可可靠地识别和定位工件。多相机系统布置下，其测量范围可达数立方米，且定位精度≤±0.5mm。多台相机高效并行操作，加速数据采集和处理速度，从而提高生产效率。此外，该方案对空间需求低，易于快速集成到现有环境中，且相机布局可根据需要进行调整以适应不同尺寸和形状的工件。通过机器人运动技术和智能夹具，可以实现自动抓取、定位和组装，确保装配的准确性和一致性。
这种自动化的装配流程，不仅能够大幅提高生产效率，而且可以降低人为错误的风险，提升产品质量。此外，星猿哲提供直观简便的用户界面，无需专业知识即可使用，同时支持企业在数小时内配置新工件。这极大地提升汽车制造企业的便利性和竞争优势，最大化其生产效益。
星猿哲科技致力于推进机器人全自主感知与柔性操作，用创新的机器人和传感技术变革生产。凭借前沿的3D视觉、机器人运动规划等算法技术，深耕物流和工业场景，在海内外上千个落地项目中不断深化产品力、提升客户体验，以精准的视觉识别、稳定的高速抓取、极速的应用设置，完美应对稳定性要求高、作业环境差、强度大的工业场景，实际应用效率、准确率等均达到行业领先水平。服务了汽车、新能源、物流、医药、消费等行业头部客户。未来，星猿哲科技将继续以领先的3D感知+机器人操作技术，赋能更多制造企业实现自动化，助力产线智能化、高效化和柔性化，共同开启智能制造新时代。