机器人拣选:3D视觉与人工智能指导(2026)

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配备3D视觉传感器的工业机器人从随意堆放的金属零件箱中拣选单个零件。

作者:EVST 编辑团队 · 最后更新:2026 年 6 月 6 日

机器人拣选是指机器人无需夹具,即可逐个从容器中随机堆放的零件中取出零件。它需要3D视觉来确定每个零件在零件堆中的位置和方向,需要软件来规划无碰撞抓取路线,还需要机器人和机械臂能够伸入料箱内部。这是最难实现自动化的任务之一,也是人工智能和3D视觉技术在2026年发展最快的领域。

为什么拣货这么难

大多数自动化流程都假设零件到达时的位置是已知的。而料箱拣选则打破了这一假设:零件会重叠、倾斜甚至相互掩埋,而且每个循环的情况都不尽相同。机器人必须在杂乱的零件中找到可拣选的零件,选择不会与料箱壁或其他零件发生碰撞的抓取方式,完成拣选,并且通常还需要调整零件方向以便送往下一个工位。根据行业观察,限制因素很少是机械臂本身,而是3D视觉系统在杂乱环境中识别零件的能力,以及软件能否快速规划出可靠的抓取方案以满足循环时间要求。

料箱拣选流程平面图:3D扫描、抓取规划、机器人从杂乱零件料箱中拣选零件

拣货单元的四个要素

元素 职位
3D视觉 构建料箱的点云并定位可拣选零件
掌握规划软件 为机器人和夹爪选择无碰撞抓取方式
机器人 以预定的姿势伸手进入垃圾桶
夹爪 适用于该部件的真空吸盘、磁吸式吸盘或指形吸盘。

根据行业观察,抓取器的选择与视觉设计同样重要:真空吸盘式抓取器能够很好地抓取平面或光滑的零件,但难以处理多孔或不规则的零件;而指形抓取器则可以伸入堆叠零件之间的缝隙,但需要更大的空间。为零件选择合适的抓取器是有效拣选单元的一半。

人工智能如何改变拣货流程

传统的拣货方式是将扫描到的每个零件与已知的CAD模型进行匹配。这种方法适用于单一类型的零件,但当零件种类繁多或未知时就会失效。而具身人工智能正在改变这一现状:经过学习的模型可以泛化到它们未被明确编程的零件,从而从料箱中拣选出各种不同的或全新的零件。根据行业观察,这是人工智能在制造业领域近期最显著的收益之一,因为此前随机混合的料箱拣货几乎无法实现自动化。如需了解更广泛的变革,请参阅我们的对比分析。 具身人工智能与传统工业机器人.

实际上,2026 年的拣选系统是一个连续谱:对于已知单一零件的料箱,3D 视觉和 CAD 匹配技术能够可靠地运行;而对于混合或未知零件的料箱,基于人工智能的抓取技术正在兴起并日趋成熟。合适的方案取决于零件的种类繁多程度。

拣货何时有利可图

  • 零件散装装在箱子或手提袋中交付。 如今仍需人工分拣或固定。
  • 机器或组件的上游 其中,呈现单个部分是瓶颈所在。
  • 零件展示方式是导致任务仍需手动完成的原因。

拣货并非总是最佳选择:如果零件可以低成本地单独交付,那么二维引导拣选速度更快、更可靠。关键在于消除拣货箱的随机性是否值得付出相应的成本。关于视觉技术如何支撑这一切,请参阅我们的…… 机器视觉指南EVST 集成了 3D 视觉拣选单元,并可就应用是否已准备好使用该单元提供建议。

常見問題解答

什么是机器人拣货?

机器人拣选是指机器人无需夹具,即可逐个从容器中随机堆放的零件中取出。它结合了3D视觉技术来定位杂乱的零件,利用软件规划无碰撞抓取路线,以及能够伸入料箱的机器人和机械臂。这是制造业中最难实现可靠自动化的任务之一。

为什么拣货这么难?

因为每个循环都不同:零件会重叠、倾斜甚至相互掩埋,所以机器人必须在杂乱的零件中找到可抓取的零件,并规划出一个能够避开料箱壁和其他零件的抓取方案,而且速度要足够快,以满足循环时间要求。通常,限制因素是三维视觉系统在杂乱环境中识别零件的能力以及抓取规划软件,而不是机器人手臂本身。

人工智能在拣货过程中扮演什么角色?

传统的拣选方式是将扫描到的零件与已知的CAD模型进行匹配,但对于种类繁多或未知的零件,这种方法就行不通了。而基于人工智能的抓取技术可以泛化到未预先编程的零件,因此可以从料箱中拣选混合或全新的物品。这是具身人工智能在制造业领域近期最明显的应用之一,尽管这项技术在2026年仍处于发展成熟阶段。

拣选料斗时使用的是哪种抓取器?

这取决于零件的类型。真空吸盘能很好地抓取平面或光滑的零件,但难以处理多孔或不规则的零件;指形夹爪可以伸入堆叠零件之间的缝隙,但需要更大的空间;磁性夹爪则适用于铁磁性零件。对于工作单元而言,夹爪与零件的匹配与视觉系统的选择同样至关重要。

什么情况下不应该使用拣货箱拣选?

如果零件可以低成本地以单个零件的形式交付,例如通过传送带或托盘,那么二维导向拣选比箱拣选速度更快、更可靠。当消除料箱的随机性成为瓶颈,而上游的单个零件处理又不切实际或成本过高时,箱拣选就显得更有优势。最终的决定取决于零件的呈现方式,而不是机器人本身。

关于作者:本指南由EVST编辑团队编写。EVST(成都EVS TECH CO., LTD)是一家总部位于成都的机器人制造商,成立于2018年,致力于将3D视觉机器人单元与工业机器人和协作机器人相结合,产品出口到100多个国家,并获得CE、SGS和TUV等第三方认证。

最后更新:2026 年 6 月 6 日。这是快速发展领域的总体概述;在做出决定之前,请确认视觉、夹具和循环对您的零件是否可行。

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