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OFweek工控網：對于許多新鮮農產品批發商和超市而言，貼價格和促銷標簽占據了大量的人工勞動和大量費用支出。因此，許多用于為水果（如蘋果和桔子）貼標簽的大批量生產線已經實現自動化運營很多年。

但是，對于小批量產品，例如石榴或瓜類，情況則有所不同。到目前為止，這類產品外形的多樣性以及處理它們的復雜性，導致目前這些產品仍然由人工貼標簽，隨后再進行重包裝。

最近，英國Loop Technology公司開發出了一種基于視覺的、適應性強的機器人系統，其能夠自動為這類產品貼標簽。該系統使用3D相機識別在單元格內移動的產品、打印不同形狀和不同尺寸的標簽，并使用一對工業機器人將標簽貼到產品表面的特定位置上（見圖1）。

圖1：利用3D 飛行時間相機，Loop Technology公司開發出了一套基于視覺的機器人產品貼標系統，實現產品的自動貼標。

輸送機上的產品包裝箱首先經過視覺工作站，在這里將對目標水果進行識別。隨后根據水果種類打印標簽，將浪費降到最低程度，然后機器人優化標簽的取放，以實現有效運行。兩臺機器人協作配合，將單個或多個標簽貼到水果上。

系統架構

自動貼標系統由戴爾公司的一臺PC機控制，該PC機配有Intel Core i7處理器，運行人機界面（HMI）、機器視覺和機器序列軟件。該PC機與德國Beckoff公司的CX系列嵌入式PC聯接，提供系統實時控制；德國Pilz公司的PLC用于監控機器人單元周圍關鍵元件的狀態，例如急停按鈕和門鎖單元進入機制。

一旦水果容器送入自動貼標系統，在Beckhoff公司的CX系列嵌入式PC的控制下，它們從輥筒輸送機移動到驅動傳送帶上。隨后，產品箱進入視覺工作站中，在那里，新加坡Creative公司的Senz3D 飛行時間相機，利用調制紅外光源對產品進行照明，并捕獲反射光。相機數據通過USB 2.0接口傳輸到多核PC，PC對飛行時間數據進行分析，產生產品箱和下方傳送帶的3D點云。

3D數據至關重要，它用于使系統軟件得以確定產品表面上的點，讓機器人知道應該在何處貼標簽，但是高通、低通和縮放濾波器也用于由相機捕獲的三維數據，以產生二維灰度圖像。然后，PC上運行的美國康耐視公司的VisionPro軟件對圖像進行分段，將在相機視場下經過的各種類型的新鮮產品區分開來再識別。

當物體移動通過該系統時，圖像數據也用于產生物體的定位信息。要做到這一點，從圖像數據中提取各目標的點云數據，并使用Loop Technology公司開發的三維校準算法處理。這為每個物體提供了真實世界坐標系下的三維表面數據。然后對表面數據進行分析，用戶定義的目標參數用于計算三維空間中產品表面上的點，以及與其垂直的矢量，在該處機器人應當貼標簽。

Loop Technology公司的定制機器人通信軟件，允許目標數據在PC和一對機器人控制器之間傳輸。這些方式控制德國Kuka公司的兩臺KR6 R900 Agilus機器人，將標簽貼在水果表面上的任何預定位置。機器人控制器通過使用兩臺編碼器，跟蹤輸送帶移動，從而使得貼標無需延緩整個流程。

3D分析

通過使用英特爾支持的感知計算技術，Senz3D主要是針對手勢識別應用。這樣，基于相機的系統對手、臉，以及此應用中的瓜類表面反應良好。然而，感知計算是基于場景中的相對變化，而機器人定位需要真實世界坐標系中的精確三維數據。