ZED X Nano近距离双目相机｜机械臂抓取与具身智能应用
Stereolabs ZED X Nano是一款专门面向近距离机器人操作的紧凑型双目深度相机。它采用18mm立体基线，理想深度范围为5～150cm，最大深度范围为3～200cm，适合安装在机械臂腕部、夹爪、末端执行器或机器人灵巧手附近。
与主要用于AMR导航和中远距离环境感知的双目相机不同，ZED X Nano更关注机器人“手边”的空间信息，例如目标位置、物体轮廓、抓取距离、放置区域和末端执行器周围的障碍物。
对于具身智能系统，ZED X Nano可以提供同步双目图像、深度图、三维点云和视觉惯性数据，为目标识别、抓取姿态计算、运动规划和机器人训练数据采集提供视觉输入。
ZED X Nano主要参数
| 参数 | ZED X Nano |
|---|
| 产品类型 | GMSL2双目立体深度相机 |
| 图像传感器 | 双2.3MP彩色全局快门传感器 |
| 最大分辨率 | 1920×1200 |
| 帧率 | 1200p最高60fps；600p最高120fps |
| 立体基线 | 18mm |
| 理想深度范围 | 0.05～1.5m |
| 最大深度范围 | 0.03～2m |
| 视场角 | 92°水平×65°垂直×102°对角 |
| 深度技术 | Neural Stereo Depth Sensing |
| IMU | 16位加速度计和陀螺仪，最高200Hz |
| 接口 | GMSL2，FAKRA Z型连接器 |
| 供电 | 通过GMSL2同轴线PoC供电 |
| 尺寸 | 42.0×30.5×33.8mm |
| 重量 | 约75g |
| 工作温度 | 0℃～+50℃ |
| 兼容平台 | NVIDIA Jetson AGX Orin、Orin NX及兼容平台 |
| 主要应用 | 腕部视觉、机械臂抓取、灵巧手、具身智能、数据采集 |
为什么ZED X Nano适合机械臂抓取
18mm短基线适合近距离操作
双目相机通过左右相机之间的视差计算深度。立体基线越短，通常越容易覆盖靠近相机的物体；基线较长的相机则更适合中远距离测量。
ZED X Nano采用18mm基线，明显短于50mm基线的ZED X Mini和120mm基线的ZED X。这使它更适合观察距离末端执行器几厘米至1米左右的物体。
在机械臂抓取过程中，相机可以随着腕部移动并持续观察目标，减少固定相机容易出现的遮挡问题。
紧凑尺寸降低末端负载
ZED X Nano尺寸约为42.0×30.5×33.8mm，重量约75g，可以安装在机器人腕部、夹爪上方或灵巧手附近。
较小的体积和重量有助于减少相机对机械臂末端负载、惯量和运动范围的影响，尤其适合小型协作机器人、桌面机械臂和人形机器人手臂。
实际安装时仍需考虑支架、FAKRA连接线和线缆弯曲半径，避免线缆在机械臂反复运动过程中拉扯相机或限制关节运动。
全局快门减少运动图像变形
ZED X Nano采用双2.3MP全局快门传感器。全局快门能够同时曝光整幅图像，在机械臂快速移动、夹爪动作或传送带物体运动时，可以减少滚动快门常见的倾斜、拉伸和局部变形。
相机在1920×1200分辨率下最高支持60fps，在960×600分辨率下最高支持120fps。高分辨率模式适合观察较小目标和细节，高帧率模式更适合高速抓取和动态物体跟踪。
ZED X Nano如何用于机械臂抓取
ZED X Nano本身负责采集双目图像并生成深度信息，完整的机器人抓取系统通常还需要目标识别、坐标转换、抓取姿态计算和机械臂控制等模块。
典型处理流程如下：
ZED X Nano采集同步左右图像；
ZED SDK计算深度图和三维点云；
YOLO、PyTorch或其他视觉模型识别目标；
根据目标区域提取三维坐标和空间轮廓；
结合手眼标定，将相机坐标转换为机器人坐标；
抓取算法计算夹爪位置、方向和接近路径；
机器人控制器执行抓取、搬运或放置动作；
相机继续检测目标和末端执行器状态。
ZED X Nano可以提供RGB图像、深度和点云，但它不是一套独立的机器人抓取控制系统。项目仍需根据物体形状、夹爪类型和任务要求开发识别、姿态估计及运动规划程序。
机械臂腕部视觉应用
将ZED X Nano安装在机械臂末端属于“眼在手上”或Eye-in-Hand视觉结构。相机跟随机械臂运动，可以从不同方向接近目标并获取局部三维信息。
该结构适合以下任务：
Pick-and-Place取放；
料箱拣选和无序抓取；
小型零件定位；
插接、装配和对孔；
工件上下料；
传送带动态抓取；
物体分类和分拣；
近距离质量检测；
夹爪周围障碍物感知。
对于较深的料箱或容易相互遮挡的物体，腕部相机可以通过改变观察角度获取更多信息。不过，相机距离夹爪较近时，也需要避免夹爪、手指和线缆遮挡双目视野。
人形机器人与灵巧手应用
具身智能机器人需要通过视觉理解环境，并将视觉信息转换为抓取、移动和操作动作。ZED X Nano适合安装在人形机器人的腕部、前臂或灵巧手附近，为精细操作提供近距离三维信息。
典型应用包括：
识别桌面物体的位置和高度；
判断手部与目标之间的距离；
控制手指接近和包围目标；
完成开门、拿杯子、取工具等操作；
记录机器人手部运动过程；
采集视觉与动作对应的训练数据；
支持遥操作和模仿学习；
验证具身智能策略的实际执行效果。
对于需要同时获得全局环境和手部局部信息的机器人，可以在头部或躯干安装ZED X、ZED X One等相机负责环境感知，再在腕部安装ZED X Nano负责近距离操作。
Physical AI数据采集与模仿学习
Physical AI和具身智能模型需要大量包含图像、深度、机器人状态和动作信息的数据。ZED X Nano能够在机器人操作过程中提供同步双目图像、深度信息和IMU数据，可用于建立视觉与动作之间的训练样本。
在模仿学习或遥操作数据采集系统中，可以记录：
左右相机原始图像；
RGB图像和深度图；
三维点云；
相机姿态和IMU数据；
机器人关节状态；
夹爪开合状态；
操作者或策略输出的动作；
抓取成功与失败结果。
这些数据可以用于训练目标识别、抓取策略、视觉运动控制和端到端机器人操作模型。
GMSL2接口与计算平台
ZED X Nano采用GMSL2接口和FAKRA Z型锁定连接器，通过同轴线缆传输图像、控制信号并为相机供电。
需要特别注意：ZED X Nano不是USB相机，不能直接连接普通电脑的USB接口。实际部署通常需要搭配：
ZED SDK可与ROS 2、NVIDIA Isaac ROS、Isaac Sim、OpenCV、PyTorch和YOLO等开发环境配合，用于深度计算、点云处理、位置跟踪、目标检测和机器人系统集成。
部署时需要注意的问题
手眼标定
腕部相机输出的是相机坐标系下的三维位置。要让机械臂准确移动到目标位置，需要完成相机与机器人末端之间的手眼标定。
支架发生移动、相机重新安装或机械结构出现松动后，应重新检查标定精度。
物体表面与光照
双目深度依赖左右图像之间的特征匹配。透明、强反光、纯黑、纹理过少或重复纹理明显的物体可能降低深度质量。
项目测试时应尽量使用实际工件、真实光照和最终安装位置进行验证，必要时增加漫反射照明、调整观察角度或结合其他传感器。
遮挡和安装位置
相机安装位置过低时，夹爪可能遮挡目标；安装位置过高时，近距离物体可能超出理想深度范围。设计支架时需要同时考虑相机视场、夹爪行程和目标尺寸。
防护等级
ZED X Nano主要面向室内机器人和近距离操作，没有ZED X Mini及ZED X所具备的IP67防护等级。
如果应用环境存在大量粉尘、水汽、雨水或户外暴露，应评估增加防护外壳，或者改用具备IP67防护的ZED X Mini。
ZED X Nano适合哪些项目
满足以下需求时，可以优先评估ZED X Nano：
如果项目主要进行0.1～12m范围的机械臂、分拣或AMR感知，可考虑ZED X Mini；如果需要机器人导航、户外环境感知或最远35m的深度范围，可考虑ZED X。
不同型号的详细区别可参考：Stereolabs ZED X、ZED X Mini与ZED X Nano选型指南。
选型与采购支持
深圳市立维创展科技有限公司代理Stereolabs产品，可提供ZED X Nano、ZED X Mini、ZED X、ZED X One、ZED Box、ZED Link采集卡及GMSL2连接线等产品。
如需为机械臂抓取、人形机器人、灵巧手、具身智能训练或Physical AI数据采集项目选择相机，可提供工作距离、目标尺寸、机械臂型号、计算平台、安装空间和使用环境，我们将协助确认相机型号、采集卡、线缆及边缘计算平台配置。
