أهمية رؤية الآلة للروبوتات الصناعية

في ظل خلفية عصر الصناعة 4.0 الذي يكون فيه التصنيع الذكي هو النواة، ومع تعمق استراتيجية صنع في الصين 2025، فإن سوق صناعة الروبوتات الصناعية الذكية يظهر زخماً نموياً انفجارياً، حيث تلعب الرؤية الآلية دوراً مهماً في دور الروبوت الصناعي. فما نوع "البصيرة" التي تمنحها الرؤية الآلية للروبوت الصناعي؟ وهل يمكنها أن تساعد بشكل كبير الروبوت الصناعي في المستقبل لتحقيق التصنيع الصناعي الأوتوماتيكي، والتطوير الناجح لصناعة ذكية 4.0؟

بصفتها "نظام الأعصاب المركزي" للروبوتات الصناعية، كان الذكاء الاصطناعي في مرحلة تطور مستدام وسريع خلال السنوات القليلة الماضية. وقد امتلكت العديد من الروبوتات الصناعية أيضًا خصائص ذكاء عالية إلى حد ما، لكنها لا تزال بعيدة عن مستوى الذكاء الذي تخيله الإنسان. كما أن روما لم تُبنَ في يوم واحد، فلا يمكن للروبوتات أن تصبح ذكية للغاية دفعة واحدة.

تحقيق التحول الكامل في التصنيع الآلي يتطلب وجود روبوتات صناعية ذات ذكاء عالٍ لاستبدال جزء من العمل البشري. وبوضوح، إذا أردنا للروبوتات أن تقوم بمهام الإنسان بشكل جيد، فإن أول خطوة يجب القيام بها هي جعلها "ترى". ليس هذا فقط، بل نحتاج أيضًا إلى رؤية العديد من الأشياء الذكية في حياتنا اليومية، بما في ذلك الطائرات بدون طيار الذكية والمكاسح الأرضية الذكية.

بالطبع، ليس الروبوتات الصناعية استثناء. عندما يكون لدى الروبوتات الصناعية القدرة على ملاحظة الأشياء، يمكنها الحكم على الأمور بشكل جيد، مما يجعلها ذكية ومُستعدة للتكيف وحل بعض المشكلات بمفردها. بالإضافة إلى ذلك، تحت قوة الثورة الصناعية الرابعة العظيمة، تزداد متطلبات التصنيع الذكي للروبوتات الصناعية. لن تكون الروبوتات التقليدية التي تنفذ عملًا معينًا من خلال البرمجة قادرة على تلبية احتياجات صناعة التصنيع للتقدم.

في كثير من الأحيان، سنحتاج إلى أن تكون الروبوتات قادرة على التعرف، التحليل، المعالجة والوظائف المتقدمة الأخرى، أي أننا بحاجة إلى تركيب "عينين من ذهب" للآلات الصناعية لاستبدال العيون البشرية في القياس والحكم. رؤية الآلة تعادل تركيب "عيون" للروبوتات الصناعية، بحيث يمكنها رؤية الأجسام بوضوح وعدم الإرهاق وتأدية وظيفة الفحص والكشف التي يقوم بها العين البشري. وهذا مهم جدًا في الإنتاج الجماعي المُتَحَكَّم به تلقائيًا بشكل عالٍ.

يمكن للنظام البصري الآلي تحويل الجسم الملتقط إلى إشارة صورة من خلال منتج الرؤية الآلية، أي جهاز التقاط الصور، ومن ثم نقله إلى النظام الخاص بمعالجة الصور للحصول على معلومات الشكل الخاصة بالجسم. بناءً على توزيع البكسلات، السطوع، اللون وغيرها من المعلومات، يمكن للنظام الصوري تحويل هذه الإشارات إلى إشارات رقمية، وبعد ذلك يقوم النظام الصوري بإجراء عمليات مختلفة على هذه الإشارات لاستخراج خصائص الهدف بناءً على نتيجة التمييز، يتم التحكم في حركة المعدات في الموقع.

بشكل عام، تستخدم الرؤية الآلية الحاسوب لمحاكاة وظيفة العين البشرية ولديها جزء من وظائف الدماغ البشري. فهي تستخرج المعلومات من صور الأشياء الواقعية، وتقوم بمعالجتها وفهمها. وفي النهاية، يتم استخدامها في التصنيع الذكي الصناعي للاستخدام الفعلي في الفحص، القياس والتحكم الآلي.

التصنيع الذكي يجمع بين الروبوت الصناعي ورؤية الآلة بشكل وثيق. ستكون رؤية الآلة الاتجاه التالي لذكاء الأجهزة الاصطناعية.

تُستخدم رؤية الآلة على نطاق واسع في الصناعة ولها أربع وظائف رئيسية

1. الإرشاد والتحديد، يتطلب تحديد الرؤية أن يكون لدى نظام رؤية الآلة القدرة على العثور بسرعة ودقة على الجزء المطلوب قياسه وتاكيد موقعه. يتم استخدام التحميل والتفريغ مع رؤية الآلة للتحديد، مما يوجه الماني퓰اتور للإمساك بدقة.

في مجال تغليف شرائح السيليكون، تحتاج الوحدة إلى تعديل رأس التقاط بناءً على معلومات موقع الشرائح التي حصلت عليها رؤية الآلة، ثم تقوم بإمساك الشرائح بدقة وربطها. هذه هي التطبيق الأساسي لتحديد الموقع البصري في مجال صناعة رؤية الآلة.

2. الفحص البصري: للكشف عن مشاكل جودة المنتجات على خط الإنتاج، وهو أيضًا الرابط الذي يشغل مكان العمل الأكثر. يتم استخدام الرؤية الآلية في مجال الطب، وتشمل الفحوصات الرئيسية التي تقوم بها الكشف عن الحجم، وكشف عيوب مظهر الجسم الزجاجي، وكشف عيوب الكتف الزجاجي، وكشف فم الزجاجة وما إلى ذلك.

3. الكشف بدقة عالية: دقة بعض المنتجات مرتفعة، وتصل إلى 0.01-0.02 متر أو حتى مستوى الميكرونيتر، والتي لا يمكن الكشف عنها بالعين المجردة ويجب إكمالها بواسطة الجهاز.

4. التعرف هو استخدام الرؤية الآلية لمعالجة وتحليل وفهم الصورة، وذلك بهدف التعرف على الأهداف والأشياء المختلفة بنماذج مختلفة. يمكن استخدامه في قطع غيار السيارات، والأغذية، والدواء وما إلى ذلك.

بشكل عام، فإن خصائص نظام الرؤية الآلية هي تحسين مرونة وأتمتة الإنتاج. تُستخدم الرؤية الآلية غالبًا لاستبدال الرؤية اليدوية في بعض البيئات العمل الخطرة التي لا تكون مناسبة للعمل اليدوي أو عندما يكون من الصعب على الرؤية اليدوية تلبية المتطلبات. وفي الوقت نفسه، خلال عملية الإنتاج الصناعي الضخم، تكون كفاءة ودقة فحص جودة المنتج باستخدام الرؤية اليدوية منخفضة، ويمكن للمethod طريقة الكشف الحسي باستخدام الرؤية الآلية أن تزيد بشكل كبير من كفاءة الإنتاج وأتمتته. بالإضافة إلى ذلك، فإن الرؤية الآلية سهلة التكامل مع المعلومات، وهي التقنية الأساسية للتصنيع المتكامل بواسطة الكمبيوتر.

التطور السريع لصناعة الروبوتات الصناعية في الصين أصبح في صدارة العالم. الحاجة ترقية الصناعات التصنيعية إلى تطوير التصنيع الذكي، وحجم السوق الكبير للصناعات التصنيعية، وتعزيز استراتيجية صنع في الصين 2025 والترتيب الذي قامت به العديد من الصناعات قد خلق "الوقت المناسب، المكان المناسب والناس المتكاتفين" لتطوير الروبوتات الصناعية. جميع الشركات الكبرى العاملة في التصنيع تنافس لتخطيط المصانع الذكية. يمكن القول إن تطور صناعة الروبوتات يسير بوتيرة قوية، وأن حجم الطلب في الصناعات التصنيعية بأكملها لا يسمح بذلك. ستوفر تطوير صناعة الروبوتات الصناعية العديد من الفرص لتطبيق رؤية الآلة.