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3D视觉感知是近几年新兴起的技术，在移动机器人领域，越来越多的机器人即将或者正在被设计装备3D视觉系统，此项举措将更好地帮助机器人进行环境感知，挖掘潜力应用，实现更高的自由度和灵活度，且拥有更好的场景适应性。
作为工业传感器代表企业，ifm易福门3D ToF相机自2017年开始在移动机器人行业逐渐渗透，随后不断深入，目前已与国内众多移动机器人厂商达成合作。
ifm易福门3D ToF相机
产品：三大系列满足多场景需要
ifm（易福门）是一家德国家族企业，成立于1969年，至今在超过95个国家/地区拥有8100多名员工，近20万家用户。2005年在上海设立易福门电子（上海）有限公司作为中国区总部。ifm是工业自动化传感器、控制系统和整体解决方案的行业领导者，产品超8000多种，在传感器领域里有着深厚的积累。
此外，ifm早在20年前就收购了发明ToF芯片的企业PMD，并将其芯片大量用于工业测距传感器，因此在机器视觉方面ifm也一直保持着市场***地位。
据ifm中国区产品经理何正介绍，当前，ifm为移动机器人行业提供的3D ToF 相机，主要针对工业场景，用于移动机器人末端识别及避障，具体分为3大系列：O3D、O3X、O3M。
① O3X：O3X的探测距离在3米以内。体积较小，性价比较高，主要用于移动机器人补盲。
② O3D：O3D的探测距离相对于O3X会更长，8米-10米。防护等级是IP67，部分版本的防护等级可达到IP69时，能直接泡在水里，不受影响。
③ O3M：O3M为户外型，探测距离在10-15米。工作温度为零下40℃~零上85℃，雨雾天气也能够直接在户外工作。
何正表示，“客户在选择产品的时候，需要根据机器人的车速以及它所需要探测的区域来选择对应系列的3D ToF相机。如O3X探测距离较短，当车速较快时，达不到想要的探测距离，而且抗光等级较弱，只适用于室内使用，而户外长距离的应用则可以选择O3M。”
何正提到，随着越来越多的移动机器人开始兼顾室内外作业，ifm近期也将推出全新的O3R系列，在性能上会有进一步的升级，可更好的适用于移动机器人户外作业的需要。
3D ToF相机用于无人叉车栈板定位应用
路线：深耕TOF方案
常见的3D视觉方案主要包括双目、结构光和ToF三个技术方向。
ifm基于TOF路线的 3D相机工作原理是用调制光源照亮一个场景，然后测量反射回来的波的相位差。由于光速是恒定的，ToF相机可以根据光线返回相机的时间来计算到场景中每个点的距离。ToF相机系统不是逐行扫描图像，而是一次照亮整个场景，然后测量反射回图像传感器的光的相位差。这些原始数据可以被快速捕获，计算出距离所需的方法也相对简单，ToF摄像机因此可以获得极高的帧速率。
何正介绍，ToF技术路线的主要优势在于，首先，不同于一般视觉技术易受光线影响的特性，相比其他原理的3D相机，ToF技术本身具备很强的抗光绕能力，环境适应性更好，同时对算力要求不高。其次，ToF基本上不存在盲区，“例如很多双目相机在30cm以内会有一个盲区，物体进入到这个区域内，相机识别不到，可能就会就认为前面是安全的，但TOF相机不会存在这个问题，因此安全性会更高。”
何正提到，由于ifm很早就高瞻远瞩地收购了发明ToF芯片的企业PMD，并将其芯片大量用于工业测距传感器，因此，在ToF应用方面，相较于其他同类型企业，ifm已积累了大量的经验。
在ToF技术方面的深厚积累使得ifm相关产品在稳定性方面拥有巨大优势，“在工业领域，核心零部件的稳定性其实是非常关键的因素，因此目前我们系列产品业主要是面向工业领域。应用比较多的主要是在叉车AGV及料箱机器人的末端识别抓取及避障，国内大部分工业移动机器人厂商跟我们都有合作”何正表示。
3D ToF相机用于AGV 3D空间避障应用
未来：市场为指向，赋能行业
从2017开始在中国市场推进应用，事实上，3D视觉在移动机器人领域的应用尚在初期阶段。未来，随着机器人不断更新迭代，对3D视觉系统也将有着更为严苛的要求，这也刺激了3D视觉系统升级。对此，何正做了一个形象的比喻：机器人在5年之前才装上眼睛，后期它对眼睛的需求会越来越大。
“目前的3D视觉系统仍然处于起步阶段，随着机器人的迭代发展，未来我们需要根据机器人厂商的需要，去提供更适配的产品，如更高的分辨率，更快的帧率，更好的环境适应性等，这些都是未来发展的方向。”
而除了技术方面需要不断突破外，市场推进方面，ifm也有自己的规划。
何正认为，移动机器人行业是一个朝阳行业，尤其是当前的中国移动机器人市场，百花齐放，各种新应用不断地被开发出来，并快速落地，这对零部件厂商是机会，同时也是挑战。
2022年，在移动机器人这一领域，ifm希望为中国市场提供更好的服务，除了发布***新的产品外，据了解，ifm正在扩大产品支持团队，“国内一些技术能力强大的头部企业拥有一定的开发能力，可是仍然有很多规模小的初创企业，在起步阶段资源有限，需要我们帮助他们更快地理解、应用整个产品。所以今年的目标也是朝着这个方向发展，希望能更好地为小规模的公司提供技术支持。”
尽管3D视觉技术还在起步发展阶段，但移动机器人行业欣欣向荣，根据中国移动机器人（AGV/AMR）数据统计，2021年度，中国市场企业整体销售工业应用移动机器人(AGV/AMR）72000台，较2020年增长75.61%，市场销售额达到126亿元（海外销售25亿元），同比增长64%。而伴随着行业的高速发展，也将会带动相关产业链的蓬勃。
