2. 硬件选型与搭建：工业相机、镜头、光源、机器人选型与安装

硬件选型这事儿，说难不难，说简单也不简单。我见过太多项目，算法调得再好，最后栽在硬件搭配上。说白了，3D视觉定位系统里，硬件就是你的眼睛和手，选错了，后面全白搭。

这一章，咱们就聊聊怎么给项目挑合适的“家伙什儿”。我会结合自己踩过的坑，把工业相机、镜头、光源和机器人的选型逻辑讲清楚。

2.1 工业相机选型：别只看像素

很多人一上来就问：“我要多少万像素的相机？” 嗯，像素重要，但不是全部。你得先搞清楚几个核心参数。

海康和大恒的相机我都用过。海康的SDK封装得比较友好，上手快；大恒的性价比高，但驱动有时候得折腾一下。我个人习惯：项目周期紧就选海康，预算有限就大恒。

2.2 镜头选型：焦距、光圈、畸变

镜头这东西，很多人容易忽略。其实镜头选不好，相机再好也白费。

核心就三个参数：

• 焦距： 决定视野大小。焦距越短，视野越大，但畸变也越明显。
• 光圈： 影响进光量和景深。3D视觉一般需要大景深，光圈别开太大。
• 畸变： 镜头本身的像差。做3D定位，畸变必须校准，不然坐标全偏。

举个例子。我之前做一个项目，视野要求500mm×400mm，工作距离800mm。算下来需要8mm焦距的镜头。结果我贪便宜买了个普通镜头，边缘畸变超过2%。后来标定折腾了两天，最后还是换了低畸变镜头，一次搞定。

2.3 光源选型：打光打得好，算法没烦恼

这句话是我刚入行时师傅说的。当时不信，后来被现实狠狠教育了一回。

光源选型主要看三点：颜色、角度、类型。

颜色方面，我习惯用蓝色光源。因为蓝光波长短，衍射小，成像更锐利。而且很多工业相机对蓝光敏感度高。

2.4 机器人选型：负载、精度、通讯

机器人是执行端，选型主要看三个维度：负载能力、重复定位精度、通讯协议。

• 负载： 要抓的工件多重？加上夹具、相机（如果是眼在手）多重？留1.5倍余量。
• 精度： 3D视觉定位一般要求机器人重复精度±0.02mm~±0.05mm。ABB和库卡都能做到。
• 通讯： 主流是Ethernet/IP、Profinet、TCP/IP Socket。我建议统一用Socket，最灵活。

ABB和库卡我都用过。ABB的RAPID语言上手快，文档全；库卡的KRL稍微复杂点，但底层控制更开放。我个人习惯：如果项目里视觉算法复杂，选ABB，因为它的通讯接口更稳定。

2.5 硬件安装与布局：眼在手 vs 眼固定

安装方式直接影响标定精度和效率。两种主流方案：

• 眼在手（Eye-in-Hand）： 相机装在机器人末端，跟着机器人动。优点是灵活，可以多角度拍摄；缺点是标定复杂，每次换夹具都得重新标。
• 眼固定（Eye-to-Hand）： 相机固定安装，机器人独立运动。优点是标定一次管很久；缺点是视野固定，大工件可能需要多相机。

我个人更倾向眼在手。虽然标定麻烦点，但灵活性高，适合多品种小批量的产线。

安装时要注意：

1. 相机和机器人之间不要有遮挡。
2. 光源不要直射镜头，容易产生眩光。
3. 线缆要留够余量，机器人运动时别扯断。

2.6 硬件选型知识体系

下面这张图，是我自己总结的硬件选型逻辑。每次做新项目，我都会按这个流程走一遍，基本不会漏东西。

2.7 选型清单与避坑总结

最后，我整理了一份选型清单。每次做项目前，对着打勾，基本不会漏。

1. 相机： 确定分辨率、帧率、接口、靶面尺寸。推荐海康MV系列或大恒MER系列。
2. 镜头： 计算焦距，确认畸变率，选低畸变或远心。
3. 光源： 根据工件材质和颜色选类型和角度。蓝色环形光源是万金油。
4. 机器人： 确认负载、精度、通讯协议。ABB IRB系列或库卡KR系列都靠谱。
5. 安装： 决定眼在手还是眼固定。预留线缆和安装空间。

硬件选型这事儿，说白了就是“匹配”二字。相机、镜头、光源、机器人，四者要互相匹配，才能发挥最大效能。别光看参数，多想想实际工况。你想想看，产线上灰尘大不大？工件反不反光？节拍快不快？这些都会影响你的选择。