自主垃圾箱拣选，或者说机器人从垃圾箱中选择具有随机姿势的物体，是常见的机器人任务之一，但它也带来了一些困难的技术挑战。为了能够定位箱子中的每个零件，在不与环境或其他零件碰撞的情况下导航到它，拾取它，并将其安全地放置在对齐位置的另一个位置 - 机器人必须配备卓越的视觉和机器人智能。

通常，3D 视觉系统扫描仪安装在机器人单元中的固定位置，通常位于垃圾箱上方并与垃圾箱成一直线。系统校准后，不得相对于机器人移动扫描仪。根据一般经验，箱子拾取应用需要的空间越大（包括机器人移动的空间、箱子和零件的尺寸等），所需的机器视觉扫描仪型号就越大。因此，简单来说，更高的分辨率和像素就等于更高的精度和准确度。

通过连接到机械臂端点或夹具的任何合适的球来完成校准。球需要由适合扫描的材料制成，这意味着它需要光滑且不能太反光。

这种方法的问题之一是 3D 视觉系统本身可能会在垃圾箱上投射阴影并抑制场景的高质量采集。通常可以通过妥协并找到扫描仪相对于料箱的Z佳位置或通过手动重新排列料箱内的零件以便视觉系统Z终捕获所有零件来解决此问题。但还有别的办法吗？

克服这个问题的一种方法是将 3D 视觉系统安装在机器人本身上。当然，这种方法有一定的先决条件（即机器人可以应对额外的重量、有安装空间并且有可用于移动的循环时间），但这种方法有一些功能优势。

为了成功校准，扫描仪必须安装在一个关节后面（例如夹具上）。校准后对扫描仪位置所做的任何更改都会导致校准矩阵无效，并且必须重新执行整个校准过程。这种校准是通过标记图案完成的——一张带有 3D 视觉系统识别的特殊图案的平板纸（或其他材料）。

那么有哪些优点呢？好吧，您无法使用较小（因此成本较低）的视觉系统扫描仪来扫描大垃圾箱，因为您的扫描仪安装在其上方并且其视图是固定的。直接安装在机械臂上的小型扫描仪可以让您靠近垃圾箱并选择要扫描的部分，从而可能节省成本并有助于解决问题。

机器人安装的垃圾箱拣选还可以消除机器人单元所在房间变暗的需要。来自天窗的环境光可能会给部署的 3D 视觉系统带来严峻的挑战。连接到机器人的扫描仪可以先从一侧扫描垃圾箱，然后再从另一侧扫描，从而Z大限度地减少对环境进行任何异常调整的需要。

3D 视觉系统本身也可能会在垃圾箱上投射阴影，从而阻碍高质量的场景采集。通常可以通过妥协并找到扫描仪相对于料箱的Z佳位置或通过手动重新排列料箱内的零件以便视觉系统Z终捕获所有零件来解决此问题。机器人安装的拣选消除了这个问题，因为它使扫描仪能够从任何角度和任何位置“查看”场景。

总之，使用 3D 视觉系统进行自动箱拣选的方法有很多，每种方法都有自己独特的方法，具体取决于环境、工业自动化需求、成本和可用于拣选的周期时间。