相比于其他方法，先进的视觉引导机器人进料系统，可以实现产能翻倍。一家大型咖啡烘焙工厂通过引入3D视觉系统，成功将咖啡豆进料的速度提高了100%，同时消除了安全和材料浪费方面的问题，每年为公司减少了10万磅咖啡豆的损失。
        为了给咖啡烘焙机进料，机器人需要将装有150磅咖啡原豆的粗麻袋卸下，并将这些麻袋在传送带上一个个放好，然后传送给烘焙机。机器手臂的夹持头在夹取麻袋的时候非常笨拙，有时候会把麻袋弄破，让咖啡豆洒落一地。在放置下一个麻袋并使之移动的时候，机器人的动作缓慢，仅仅依赖于“感觉”和记忆。这家工厂每年要加工65万袋咖啡豆，由于机器人错误造成的咖啡豆损失和生产停顿的成本居高不下。而洒落的咖啡豆还会造成安全方面的事故。考虑到上述这些问题，工厂的管理者决定对咖啡豆麻袋处理系统进行升级，在系统集成商的帮助下将自身的经验与先进自动化系统结合，这其中就包括采用机器视觉系统引导的智能机器人工作单元。这一控制系统采用先进的3D视觉系统和高端的基于PC的软件，可以建立一个3D的环境模型，模拟给料机器人的操作。

新的终端受动器专为机器手臂设计控制工程网版权所有，可以抓取托盘中150磅重装满咖啡豆的麻袋。图中也显示了激光仪和摄像机的位置。图片来源：Concept Systems公司。

        在咖啡烘焙机的具体应用中，3D视觉系统通过激光三角测量获得的距离数据，可以为每一袋咖啡豆都建立模型。每个托盘上可以盛放20袋咖啡豆控制工程网版权所有，每层5袋，分为4层。计算机会对一层上每一条麻袋进行建模。接下来，通过先进的算法运行模型，识别出这些包装袋的特征，确定每一条麻袋的准确位置和方向。而位置和方向信息的获取，为接下来机器人对每一袋咖啡豆的拾取大有帮助。
        两台摄像机，两台激光仪
        为了建立一个高度准确的虚拟模型以优化机器人的运动，在应用中需要部署两台视频摄像机和两台激光仪。这种方法称为激光三角测量，当扫描表面与摄像机呈直角的时候，它是一种非常准确的距离测量技术。
        绝大多数激光三角测量系统需要摄像机位于物体焦点的两侧CONTROL ENGINEERING China版权所有，且夹角相同（形成一个等腰三角形）。通过研究供料机器人通常处理工作中所遇到问题的类型，工程师们发现将激光器和摄像机摆放在不同的位置，可以对被拾取物体表面建立更加优良的模型，并且他们已经将这种建模能力融入到了3D视觉系统当中。
        摄像机被安装在托盘上方七英尺处，能从不同的角度拍摄托盘，可视范围可达53英寸宽（正负30到40度）。这与托盘的上表面相匹配。
        被选中的工业摄像机每秒可以拍摄三万张样片，当然在这个应用中，每秒只需要拍摄690个样本就可以了。
        激光三角测量，图像集成
        在激光束扫描咖啡豆麻袋托盘的时候，激光束会出现在摄像机镜头前，移动步调与激光器一致，在摄像机扫过麻袋表面的时候上下移动。如果在摄像机的可视范围之内，激光线中的一点向上移动，那么就意味着在扫描表面上的该点正在逼近摄像机。同理，激光点向下移动的情况与之相反。通过激光线出现在摄像机可视区域内的位置，可以建立托盘最顶端麻袋表面的轮廓模型，并将这一点转化为XYZ坐标，输入到3D模型当中，从而识别出咖啡袋的方向，这是之前的控制难以解决的一个问题。该系统可以根据不同的机器人工作原理进行定制。

终端受动器安装在目标麻袋的中央，采用气压驱动，直接抓取麻袋，不需要翻转。接下来，机器人将麻袋抓起CONTROL ENGINEERING China版权所有，摆放到传送带上。图片来源：Concept Systems公司。

计算机建立了托盘上麻袋表面的3D模型，然后指挥机器人抓取最高的麻袋。图片来源：Concept Systems公司。

        新的机器臂受动器可以提供16 点接触，而前一代的夹持工具只有两个点。
        成本验证
        系统的收益包括：1）提升了安全性能，消除了洒落咖啡豆的情况；2）减少了与泄露清洗相关的停机时间； 3）减少了咖啡豆的成本损失。
        根据该咖啡公司项目经理Glen Lawson所说：“包装袋抓取速度加快的好处不局限于此。我们现在每分钟可以处理6条麻袋控制工程网版权所有，速度是之前的一倍，所以我们供给咖啡豆的能力已经超过了工厂的加工能力。”