【光电智造】3D视觉系统，如何选择篇：如何判断抓取需求是有序还是无序？

|有序和无序场景的区分

目前，对于有序还是无序的定义？很多人并不太清晰，主要是大家对有序和无序的技术难度不够了解，其中，不乏以为只要用到3D视觉技术进行机器人抓取的，就叫无序抓取。其实，有序和无序对应的技术挑战是截然不同的。下面，我们通过例子介绍。

▲ 图1：有序的零部件抓取场景

▲ 图2：无序的零部件抓取场景
|有序和无序抓取的区别
通过图1和图2，可以明显发现有序和无序抓取场景差异较大，其技术上的挑战也不尽相同。为更好地区分有序和无序抓取，下面结合图3进行介绍（在工业范围内，基本以单品类工件为主；在物流范围内广泛存在的多品类不在此处讨论）。

▲ 图3：无序VS有序

• 单件（a）vs多件（b）：单目标识别和多目标识别，多件的难度大于单件，难度都一般；

• 有序（b）vs无序（c）：无序场景中，抓取顺序复杂，难以用固定的排序方法稳定抓取，一般需要结合避碰确定抓取顺序，难度中等。

• 单层（b）vs多层（d）：难度类似，对于多层，需要同步考虑工件识别和隔板识别，难度一般；

• 有框（e）vs无框（c）：有框难度最大，对应的手抓抓取策略复杂，除了考虑基本的避碰要求，还需要结合算法设计专用的手抓和抓取规划算法完成整框抓取，清框率是总体技术水平的主要衡量标准；

• 有框有序（f）vs有框无序（e）：一般需要将有框有序默认处理为有框无序，因为在框内抓取过程中，工件容易被扰动或者掉落，导致工件变成无序状态。

|无序分拣是机器人操作领域的圣杯

概括一下，无序分拣最直接的理解是抓取顺序不确定，没有固定的顺序，影响因素有工件的姿态、是否有料框等。有序分拣一般不需要避碰库做抓取可行性判断，手抓一般是直杆，识别位姿=抓取位姿。

无序分拣的抓取顺序大多数由避碰算法计算结果确定，无避碰则可抓，有避碰则不可抓；除了抓取顺序还要考虑抓取接近轨迹和退出轨迹，为减少在抓取接近和退出中出现避碰，一般手抓是带倾角的，1个识别位姿需要对应多个抓取位姿进行可抓判断。

无序分拣，由于技术挑战难度较高，称其为机器人操作领域的圣杯一点不为过。