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機器人市場持續升溫，長芯盛助力機器人線纜布線

來源：投影時代　更新日期：2022-04-02 作者：佚名

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機器人在工業領域的應用

配備視覺能力的機器和機器人可以實現更多功能，并且在使用上更靈活多變。憑借始終如一的精度和速度，可以不知疲勞地全天候工作，以絕對的可靠性來執行單調的任務——這只有機器人才能做到。機器人性能卓越，實踐證明在許多工業領域中，機器人是行之有效、經濟實用的解決方案，因此在世界各地獲得了越來越頻繁的運用。根據國際機器人聯合會 (International Federation of Robotics.簡稱IFR)發布的《世界機器人報告》，2017年全球共交付了38.1萬臺機器人，預計2019年至2021年間，年均增長率將高達14%。

使用機器人的全球領先者是新加坡：2018年，每10,000名員工就擁有831臺機器人。根據這份統計結果，德國每10,000名員工就擁有38臺機器人，位居全球第三。可見機器人技術在高度自動化中發揮著重要作用，而高度自動化是實現以經濟方式生產各種商品的關鍵技術，在高工資的國家/地區尤為如此。

機器人市場持續升溫，長芯盛助力機器人線纜布線

圖1：根據國際機器人聯合會 (International Federation of Robotics. 簡稱IFR)發布的《世界機器人報告》, 2017年全球共交付了38.1萬臺機器人。

圖片來源：國際機器人聯合會(IFR)

發揮視覺力量，實現更多功能

現代工業機器人通常采用了一定數量的傳感器技術，例如，檢測夾取的部件是否到位。但是，傳統傳感器所采集到的數據僅能提供有限的信息。這時，配備圖像處理系統且能以這種方式收集和評估更多詳細信息的系統就能體現出明顯的優勢。將機器人與視覺系統相結合，就能夠基于經過評估的相機圖像來形成更好的決策基礎，讓視覺機器人可以靈活應對不可預見的情況。普通的機器人還可能導致高昂的成本和增加停機時間，例如，機器人可能會因為錯誤的移動而損壞工件或其他自動化設備。在這種情況下，相機系統也有助于提高集成了機器人的工廠的可靠性。

除了避免此類不良情況外，“具備視覺能力的機器人”還具有許多其他優點：它們可實現更靈活的流程，因為經過評估的圖像數據可用于精確地控制機器人的移動。如果不使用圖像處理技術，當組件末能完全達到在機器人預定的組件拾取位置，那么就連從定義位置拾取組件的簡單任務也會無法完成。在許多情況下，這個問題不會給配備視覺系統的機器人系統造成困擾：相機可以對定位不正確的組件進行拍攝，隨后系統會評估圖像，計算出組件的位置偏差，并將校正的2D或3D抓取坐標傳輸到機器人控制器。在存在流程限制的情況下，此方法可確保機器人能安全地拾取組件。

正確的視覺系統設置至關重要

在特定應用中，使用哪種圖像處理系統來與機器人配合最理想，這主要取決于幾個因素。這里要考慮的基本標準是相機在系統中的位置：例如，相機可以固定安裝在機器人單元上方(“離臂安裝”)，或直接裝到機械臂上(“臂上安裝”)。在第二種安裝方式中，機器人的“視野”非常接近動作或夾具，這要求相機的重量要盡可能保持最低，但在加速度和振動方面相機需要具備很強的耐受能力，并且設計周全、布線良好，能充分適用于機器人情景。

在采用“視覺”機器人之前，還必須回答一個基本問題，即常規光學工業相機或所謂的智能相機(或智慧相機) 是不是更適合該任務。在智能相機中，采集的圖像可以直接在相機內進行分析，而工業相機需要將圖像傳輸到PC系統進行分析。因此，工業相機通常比智能相機具有更高的圖像處理精度和速度。

然而，要在機器人中成功運用視覺系統，相機并不是唯一決定性因素。特別是在臂上安裝相機的應用中，視覺系統的布線會對整個系統的穩定性產生非常重要影響：由于機器人在不斷地移動，應該使用特殊的線材甚至是抗扭轉抗彎折的拖鏈，才能長期保證通信功能正常運作。

機器人市場持續升溫，長芯盛助力機器人線纜布線

圖2：由于機器人在不斷地移動，應該使用特殊的線材甚至是抗扭轉抗彎折的拖鏈。

長芯盛助力機器人線纜布線

基于全新USB3.0傳輸技術的工業相機，速度快、信號穩定，多臺相機可以連接到同一臺計算機上，CPU占用率低，即插即用，相對于其他方案的采集卡的成本也較低。基于上述優勢，目前正被廣泛應用于機器視覺領域，特別是在3D機器人、自動光學檢測AOI、汽車制造、食品包裝、制藥等行業，用于替代人眼進行圖像抓拍和處理。但受到USB3.0銅線的傳輸距離的限制，USB IF學會認證的最大長度為3米，在部分長距離的應用場景中，無法使用;而且在一些非固定場景，需要相機來回進行拖鏈式的圖像信息采集，USB3.0銅線在經過多次彎折以后，導致USB3.0差分阻抗變化，眼圖閉合，傳輸失效，需要及時進行更換，否則就會影響產線流轉。

而長芯盛采用母公司長飛光纖光纜的彎貝光纖，采用防塵防水防油的TPU外被注塑工藝，制作滿足Robotics TUV 第二等級的USB3.1 Gen1高柔機器人線纜，最大長度可以達100米，拖鏈彎折 >5000萬次，扭轉 >1000萬次，90度彎折 >500萬次，助力機器人視覺系統的線纜布線，長期保證通信功能正常運作。

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