锂电废料定位抓取项目，使用海康 MV-SC2023XM-16M-WBN 智能相机，应对 AGV 来料偏移与无序堆叠，粗精定位纠偏，实现机器人精准抓取，方案可批量复用。

 海康MV-SC2023XM-05M/12M/16M 240万像素黑白视觉传感器

被测物：二维码定位贴纸

被测物尺寸：20mm*20mm

需求：由于小车来料位置有前后左右的偏差，所以需要将相机从上往下拍。由于小车固定的定位Mark点为二维码贴纸，所以根据贴纸位置可以得到小车的偏差，从而进行纠偏动作。

（1）  客户痛点或问题

痛点：抓取错位挤压破损锂电废料，造成电解液渗漏、粉尘污染，腐蚀周边设备，提升车间清洁与设备维护成本，破损废料也存在起火安全隐患。

问题：车间现场粉尘、反光金属废料、光线明暗波动大，依靠人工肉眼识别分拣效率低下，人眼长时间作业易疲劳漏检，无法稳定识别杂乱废料的抓取点位。

1.    方案描述

（1）  项目配单表及数据

（2）  方案示意图

（1）  方案思路描述

整套视觉纠偏系统采用二维码分级定位+单点坐标纠偏的标准化流程实现自动化精准引导：

①设备收到产线触发信号后，相机完成现场图像采集；

②通过二维码粗定位快速锁定物料基准区域，缩小运算范围、提升处理速度；

③再执行二维码精定位获取高精度基准坐标；

④基于基准点位完成单点纠偏数值计算；

⑤比对纠偏值是否超限，若偏移量超出合格区间则抛出异常信号提醒产线停机人工干预，若判定合格则将精准纠偏数据下发执行机构，完成物料位置补偿与纠偏抓取动作，形成 “取图-分级定位-计算判定-执行/报警” 闭环视觉控制逻辑，适配 AGV 来料存在毫米级偏移的锂电废料抓取场景。

（2）  搭建与调试

软件整体方案：如图4-1所示。实现步骤如下：创建基准图-建立模板-创建模板基准-线线测量-单点抓取-创建图像基准-条件判断-结果输出

图4-1 软件方案截图

方案调试：

①    成像调试。进入方案调试界面，创建调试相机参数，包括调焦，调曝光参数，白平衡等，或者直接点击“一键调节”按钮。

②    创建基准图。调节产品位置或者相机位置，将当前成像图片设置为基准图，点击拍照即可。随后创建模板区域和掩膜区域，得到轮廓点，点击完成即可。

③    工具调试。包含线线测量，单点抓取等工具，具体步骤参考软件调试文档，在此便不多赘述。

④    配置输出。将结果组合成特定序列字符，通过TCP通讯输出给PLC，当前配置格式为【运行结果;纠偏X;纠偏Y;纠偏R】。

图4-2 标定参数配置

标定调试：调试完如上图4-2参数配置后，点击工具界面右上角的标定按钮，即可进入标定界面。

①    选择通讯工具，填写好通讯字符以及返回字符，视协议而定。

②  ;  订阅图像点和物理点，图像点选择方案中的点点测量XY，物理点选择通讯输入的XY。

③    开始标定前，需要检查标定点是否为全0.000的状态，如果不是，则需要清空标定点。

④    检查标定文件路径。

⑤    开始标定，每次走一个点后触发一次标定程序，随后得到12个点的标定轨迹，如图4-3所示，以及标定文件。（该标定文件需要导入在单点抓取里）

图4-3 标定轨迹

（3）  项目难点及解决方案描述

难点：AGV 来料偏移范围大、二维码倾斜角度多变，单级二维码定位精度不足，纠偏误差超标。

解决方案：采用分级定位架构：先二维码粗定位锁定区域压缩运算范围，再精定位像素级二维码特征坐标，以此来提升定位精度。

（4）  效果展示

检测效果图4-4如下所示：

图4-4 检测效果图

单点抓取计算，将当前来料的像素点进行标定转换后，和基准物理点位进行单点计算，得到偏移量，最终输出给机器人进行纠偏。

1.    方案优势

（1） 产品层面

图像质量：清晰度评估在2个过度像素，且画面无过曝，黑白界限分明，灰度差在30以上，成像质量良好。

算法耗时：整体算法耗时稳定在100ms以内，完全能满足节拍要求。

重复定位精度：±0.2mm

实际定位精度：X：0.5mm ；Y：0.5mm；R：0.2°

场景适应性：适用于现场多款物料的抓取，且换型方便。

产品识别率：99.8%

误识别率：0.02%

漏识别率：0.0%

（2）公司层面

本锂电废料视觉定位抓取项目已完成智能相机成套方案批量下单交付，同步配套SOP和培训服务，可快速复用至同类型锂电固废、电芯回收自动化工位。

（3）客户层面

①  解决AGV来料偏移抓取失效问题，改善AGV小车停靠位置偏差、二维码倾斜导致的机器人抓空、夹偏、物料掉落等问题，无需人工二次摆正物料，从根源消除工位抓取不稳定的核心故障。

②  大幅提升工位稼动率：视觉系统识别稳定、响应速度快，无频繁误报警、停机问题，工位有效稼动率由改造前70%左右提升至99%以上。

③  此外，由于原本的工业视觉方案需要独立工控机、布线繁杂、现场调试周期长，后期运维成本高；而海康的智能相机解决方案，无需额外工控主机，接线简单、防尘易维护，现场安装调试周期缩短70%以上，降低客户现场实施难度。

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