说明:埃斯顿没有原厂内置 3D 无序抓取工艺包;全部外接第三方 3D 相机(梅卡曼德、迁移科技等);通过 Socket‑TCP /EtherCAT 通讯;机器人负责接收 6D 位姿做抓取运动;3D 可以容忍工件倾斜、堆叠,但工件工作面本身仍有约束。
一、工件本身工作面(被相机采集的工件表面)
1、材质与反光特性
镜面强反光工件(抛光亮铝、抛光不锈钢):工作面直接反射结构光,容易出现点云缺失、空洞;
优先选高 HDR 的 3D 相机;必要工件表面做哑光喷砂;如果无法改工件,只能靠相机多曝光 + 偏振滤镜补偿;
纯吸光黑色橡胶 / 深色塑料:容易接收不到投射光栅,点云稀疏;不要期望完全漆黑光滑面直接稳定识别;优先选激光型 3D 相机;
工件工作面不能有大量流动切削油、厚油污、铁屑堆积;
油膜会散射结构光,点云噪声大,识别位姿来回漂移;建议工位增加吹气清理,抓取前尽量吹走工件表面铁屑与浮油;少量薄油可以接受;厚厚油层不行。
工件抓取识别面尽量保留有效的几何特征:平面、台阶、圆孔;完全光滑无特征球面很难稳定匹配定位;需要至少一处明显几何轮廓用于点云配准。
2、工件几何与堆叠遮挡
3D 允许工件倾斜、侧翻、一定程度堆叠;但不能完全被别的工件大面积盖住识别基准面;基准识别面至少保留≥30% 以上外露面积供相机采集点云;遮挡过重识别直接失效;
工件边缘不能有大量毛刺飞边;毛刺会造成点云多出杂点,工件姿态识别偏移;机加工件建议去毛刺;
工件尺寸尽量在相机景深范围内;工件高低落差不能超过相机标定的有效景深区间。
二、料筐 / 承载工作面
料筐底板颜色不要和工件颜色高度接近;底板与工件最好有灰度差异,方便视觉分割;
料筐底板尽量平整;底板本身严重凹凸变形会改变工件的基础高度,加剧点云噪声;
料筐边框高度:边框不要过高;过高边框容易对上层工件形成阴影,遮挡光栅投射;视觉软件内需要设置 ROI 屏蔽料筐边框;
料筐底部不能有大块铁屑积料;底部堆积铁屑会抬高底层工件,改变工件实际 Z 高度,影响抓取路径。
三、工况层面的工作面周边附加约束
工件工作面不允许持续有水雾凝露;镜头和工件表面起雾,点云噪声明显;湿度控制在 20‑80% RH 无凝露。
不要有持续飞溅的切削液喷溅到工件识别面上;间歇的落屑可以吹气清理;持续喷淋工况要加防护挡板。
标定用标定板工作面,调试时必须和现场工件光照环境一致;标定后不要改动工位光源;
四、机器人侧与工作面的配合要点
埃斯顿机器人支持 RTCP;TCP 夹爪坐标必须精准标定;即使 3D 识别工件工作面坐标正确,如果 TCP 不准抓取依然偏。
程序逻辑上,必须设置趋近安全高度;从上方接近工件工作面,禁止机器人直接从侧面扎入料筐;
无序抓取姿态随机;程序中最好增加可达性判断,遇到奇异位姿直接放弃该抓取点,请求视觉重新识别;
埃斯顿控制器本身没有自带工件可达预判,该逻辑要在视觉软件或者机器人程序里面自行开发。
简易核对清单
工件识别基准面至少保留≥30% 外露,堆叠遮挡不能过大;
工件表面无厚油污、铁屑堆积;可增设吹气清理;镜面亮件 / 纯黑件提前评估相机选型;
识别面具备几何特征(台阶、孔、平面);尽量避免完全光滑无特征曲面;
料筐底板平整,底板与工件有颜色区分;筐边框做好 ROI 屏蔽;
工件整体高低落差落在 3D 相机有效景深之内;无持续水雾切削液喷溅;
机器人 TCP 提前精准标定;程序增加趋近安全高度、奇异点避让逻辑。

