“3D视觉定位技术在抓料机器人中作业”的解决案列

针对选煤厂人工搬运、拆包药剂劳动量大的难点，结合选煤厂药剂搬运拆包工艺流程分析，设计和开发抓药机器人系统解决方案，可以实现生产过程的无人或少人化改造。

抓药机器人系统由机械臂搬运系统、3D视觉定位系统、轨道输送机器人系统及供料系统四部分组成。机械臂搬运系统主要由搬运机械臂及真空吸盘（或夹爪）组成，机械臂搬运系统采用大负载六轴机械臂和真空吸盘（或夹爪），通过固定式回转基座和大功率伺服电机驱动，实现储料袋精准的从托盘移送至进料仓中。3D视觉定位系统负责识别和定位储料袋，并将识别数据传输给机械臂进行精准搬运。轨道输送机器人系统包含轨道、搬运机器人、拆袋仓和搬运料仓，机械臂将药袋运送至拆袋仓上方，经过拆袋仓的十字破袋器开袋，将药剂输送至拆袋仓内。供料系统包含破袋仓、视觉物位计和叉车等设备组成。

抓药机器人系统基于潘集选煤厂的药剂供应工艺流程进行设计和应用。借助安徽对称轴智能安全科技有限公司内中国科学技术大学的核心技术团队多年的技术积累，该项目取得了以下成果：

① 基于动力学模型开发了机械臂高速实时碰撞检测、抖动抑制和本体高刚度设计等技术。同时，开发了多类机械臂执行末端，实现了对现场多类物料的可靠抓取和搬运。

②系统采用高性能工业级3D相机，发展了基于视觉AI的三维定位技术，使3D视觉定位系统可以轻松应对随意堆叠、无序放置、一定程度反光和暗色等复杂工况。

③针对物料一层储存堆放和二层使用的特点，研制了轨道搬运机器人。该机器人可以实现45°大坡度运动，并结合视觉物位计能够实现自动上料和高精度定位。

项目针对性的面向潘集选煤厂配药车间实际工况，安徽对称轴智能安全科技有限公司的机器人团队与潘集选煤厂的工程师共克难题，针对实际工况进行了系统化的开发出抓药机器人，可替代人工完成明矶、聚丙烯酰胺和氯化钙的抓包、破袋、药剂搬用等一系列作业任务，实现抓料及破袋过程的无人化值守，替代了人工作业，大幅降低职工工作量。