當(dāng)下制造業(yè)普遍呈現(xiàn)產(chǎn)品品類多、規(guī)格多、換產(chǎn)頻繁等特點，典型場景如搬運和上下料下，工件多為散亂堆疊狀態(tài)只能采用人工方式處理。“招工難”和“用工貴”困境，使得“機(jī)器換人”成為企業(yè)的必然選擇，隨之而來的技術(shù)問題則成為制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸。

本中心以提高制造裝備的智能化水平為目標(biāo)，致力于解決上下料等典型應(yīng)用場景下工件散亂堆疊的識別、引導(dǎo)與抓取等共性問題。團(tuán)隊利用3D立體視覺技術(shù)的感知、辨識與位姿估計能力與機(jī)器人的運動規(guī)劃能力進(jìn)行結(jié)合，開發(fā)應(yīng)對非結(jié)構(gòu)場景的機(jī)器人智能上下料作業(yè)系統(tǒng)。

團(tuán)隊核心人員來自于上海交通大學(xué)，80%以上研發(fā)人員具備碩士和博士學(xué)歷。技術(shù)負(fù)責(zé)人來自上海交通大學(xué)機(jī)器人研究所，團(tuán)隊多年來深入機(jī)器人3D立體視覺領(lǐng)域的理論與應(yīng)用研發(fā)，對機(jī)器人三維智能感知與自主操作技術(shù)產(chǎn)業(yè)化具有豐富的工程經(jīng)驗。

郵箱：xin_y@spsm.net.cn

電話：+86-18516580424

郵編：201306

研發(fā)方向：

本中心聚焦機(jī)器人與作業(yè)環(huán)境的自然交互、自主適應(yīng)復(fù)雜動態(tài)環(huán)境并協(xié)同作業(yè)，探索散亂堆疊零件三維智能感知與自主操作的深度學(xué)習(xí)方法與關(guān)鍵技術(shù)，著力解決動態(tài)非結(jié)構(gòu)化環(huán)境感知與機(jī)器人自主操作。

技術(shù)特點：

分別提出了基于RGBD與深度信息融合的低紋理工業(yè)零件位姿估計、基于三維傳感的點云輸入的散亂堆疊數(shù)據(jù)語義實例分割與位姿估計。

利用深度學(xué)習(xí)在圖像領(lǐng)域的細(xì)粒化分割表現(xiàn)且結(jié)合深度特征，實現(xiàn)低分辨率成像條件下高度可靠的工業(yè)零件位姿估計，有效算法降低對硬件性能的要求，增強(qiáng)整體抓取系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性價比。利用點云數(shù)據(jù)，實現(xiàn)復(fù)雜堆疊態(tài)下的工業(yè)零件的點云語義與實例分割，增強(qiáng)了整體系統(tǒng)對不同環(huán)境和工業(yè)零件的適應(yīng)能力。

本中心研發(fā)的智能工業(yè)3D機(jī)器人引導(dǎo)技術(shù)，建立了完善了AI+3D+工業(yè)機(jī)器人解決方案，提升了面對復(fù)雜環(huán)境的處理能力，其算法的高效性和泛化性提升了整體方案的性價比，同時拓展了該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

技術(shù)成果服務(wù)案例一

國家電網(wǎng)浙江省計量中心-智能電表及互感器檢定流水線柔性上料&下料自動化項目。

電表及互感器完成檢定后需進(jìn)行后續(xù)的上下料動作。電表和互感器的來料方式是紙箱紙膜中，存在紙膜受損導(dǎo)致電表或互感器歪斜，機(jī)器人無法上下料的情況。本中心掃描后去電表或互感器的點云數(shù)據(jù)，通過算法準(zhǔn)確計算工件的抓取姿態(tài)，引導(dǎo)機(jī)器人自主動作，實現(xiàn)對偏斜狀態(tài)下工件的抓放處理。

原人工處理時，3人值班，每日進(jìn)場處理40余次，出錯率達(dá)到5-7%，升級后現(xiàn)場值班人員僅需1人，檢出后處理率下降至1-1.5%，每日人工介入的次數(shù)降低到3-5次。

圖1 國家電網(wǎng)浙江省計量中心-互檢器           

圖2 國家電網(wǎng)浙江省計量中心-智能電表

技術(shù)成果服務(wù)案例二

上汽發(fā)動機(jī)廠發(fā)動機(jī)缸蓋螺絲擰緊與電磁閥簧片緊固的裝配解決方案。

多機(jī)器人任務(wù)分配與路徑規(guī)劃：基于實際裝配需求對裝配動作進(jìn)行任務(wù)分配，結(jié)合識別定位信息與機(jī)器人運動，對路徑進(jìn)行規(guī)劃調(diào)整，優(yōu)化效率。

典型裝配環(huán)節(jié)：90s內(nèi)39個螺栓的機(jī)器人全自動上料與擰緊，可針對不同位置和螺栓設(shè)定不同的擰緊策略，記錄螺栓預(yù)對應(yīng)的擰緊扭矩（定制化擰緊策略）。

典型裝配環(huán)節(jié)：異形電磁閥簧片的機(jī)器人夾取與放置，專用夾具與機(jī)器人運動控制相配合。