V rámci pozadí epochy průmyslu 4.0, která má za jádro inteligentní výrobu, s hlubším prosazováním strategie Čína 2025, prezentuje trh s průmyslovými inteligentními roboty explozivní růstový trend, přičemž strojové vidění hraje důležitou roli v oblasti průmyslových robotů. Jaký tedy druh „vidění“ dává strojové vidění průmyslovým robotům? Může v budoucnu průmyslovým robotům velkou měrou pomoci na cestě k industrializaci a úspěšnému rozvoji inteligentního průmyslu 4.0?
Jako "mozek centrálního nervového systému" průmyslových robotů se umělá inteligence v posledních letech nacházela v fázi udržitelného rychlého rozvoje. Mnoho průmyslových robotů také získalo poměrně vysoké inteligentní vlastnosti, ale jsou daleko od úrovně inteligence, jakou si lidé představují. Pokud se Řím nedostaví za den, roboti nemohou okamžitě stát velmi inteligentními.
Skutečná realizace průmyslové automatizace vyžaduje vysoko inteligentní průmyslové roboty, které budou nahrazovat část lidské práce. Je zřejmé, že pokud chceme, aby roboti dobře nahrazovali lidskou práci, prvním krokem je udělat je, aby mohli "vidět". Navíc potřebujeme vidět spoustu inteligentních věcí ve svém každodenním životě, včetně inteligentních dronů a inteligentních pásových čisticích strojů.
Samozřejmě, průmyslové roboti nejsou výjimkou. Když mají průmysloví roboti schopnost pozorovat věci, mohou je také dobře posoudit, aby byli inteligentní a flexibilní a sami řešili některé problémy. Navíc, za silné podpory průmyslu 4.0 jsou požadavky inteligentní výroby na průmyslové roboty stále vyšší. Tradiční roboti, kteří provádějí konkrétní akci prostřednictvím programování, již nebude moct splnit potřeby výrobního průmyslu pro další rozvoj.
Mnohokrát budeme potřebovat, aby roboti dokázali identifikovat, analyzovat, zpracovávat a jiné pokročilé funkce, tedy potřebujeme instalovat pro průmyslové stroje pár "zlato očí", které nahradí lidské oči pro měření a posouzení. Strojové vidění je ekvivalentem instalace "očí" pro průmyslové robote, aby mohly jasně a neúnavně vidět předměty a vykonávat funkci lidského oka při kontrole a detekci. To je velmi důležité v vysoce automatizovaném hromadném výrobě.
Systém strojového vidění může zachycený objekt převést do obrazového signálu prostřednictvím produktu strojového vidění, tj. zařízení pro zachytávání obrazu, a poté jej přenést do specializovaného systému zpracování obrazu k získání informací o tvaru objektu. Na základě rozložení pixelů, jasu, barvy a dalších informací může obrazový systém tyto signály převést na číslicové signály a pak provede různé operace s těmito signály k extrakci charakteristik cíle podle výsledku rozlišení, který řídí pohyb zařízení na místě.
Obecně vzato je strojové vidění používáno k simulaci lidské vizuální funkce pomocí počítače. Má část funkcí lidského mozku. Extrahuje informace z obrazu objektivních věcí, zpracovává a chápe je. Nakonec se používá v průmyslovém inteligentním výrobním procesu pro skutečné detekce, měření a automatizovanou kontrolu.
Inteligentní výroba spojuje průmyslového robota a strojové vidění úzce. Strojové vidění bude dalším směrem umělé inteligence.
Strojové vidění je široce používáno v průmyslu a má čtyři hlavní funkce.
1. Vedení a pozicionování, vizuální pozicionování vyžaduje, aby systém strojového vidění rychle a přesně našel součást, která má být změřena, a potvrdil její polohu. Při naložení a vyložení se strojové vidění používá k lokalizaci, což řídí manipulátor k přesnému chycení.
V oboru balení polovodičů musí zařízení podle informací o poloze čipu získaných pomocí strojového vidění upravit zvedací hlavu, aby přesně zvedlo čip a přivázalo ho. Toto je nejjednodušší aplikace vizuálního pozicionování v oboru průmyslového strojového vidění.
2. Vizuální kontrola: slouží k detekci kvalitních problémů produktů na výrobní lince, což je také článek, který zabírá nejvíce manuální práce. Strojové vidění je zapojeno do oboru lékařství, hlavní kontroly zahrnují měření rozměrů, kontrolu vnějšího vzhledu láhve, kontrolu defektů na rameně láhve, kontrolu ústí láhve atd.
3. Detekce s vysokou přesností: přesnost některých produktů je velmi vysoká, dosahuje 0,01-0,02 m nebo dokonce úrovně mikrometrů, což nelze detekovat lidským okem a musí být provedeno strojem.
4. Rozpoznávání spočívá v použití strojového vidění pro zpracování, analýzu a porozumění obrázku, aby bylo možné identifikovat různé cíle a objekty s různými vzory. Může se použít v automobilovém průmyslu, potravinářském průmyslu, lékařství atd.
Obecně řečeno, charakteristiky systému strojového vidění spočívají v zvýšení flexibility a automatizace výroby. Strojové vidění se často používá k nahrazení lidského vidění v některých nebezpečných pracovních prostředích, která nejsou vhodná pro ruční operaci, nebo když lidské vidění těžko splňuje požadavky. Zároveň při hromadné průmyslové výrobě je účinnost a přesnost kontroly kvality produktu pomocí lidského vidění nízká a metoda senzorické detekce pomocí strojového vidění může významně zvýšit výkonnost výroby a její automatizaci. Navíc je strojové vidění snadno integrovatelné s informacemi, což je základní technologie počítačově integrované výroby.
Rychlý vývoj čínského průmyslového robotického průmyslu se stal největším na světě. Potřeba upgradu průmyslu směrem k inteligentnímu výrobnímu rozvoji, obrovská škála trhu průmyslu, podpora strategie Čína 2025 a rozvržení mnoha odvětví vytvářejí „vhodný čas, vhodné místo a harmonii lidí“ pro vývoj průmyslových robotů. Všechny velké výrobní firmy soutěží o rozložení inteligentních továren. Může se říct, že vývoj robotického průmyslu má silný rytmus a škála poptávky celého výrobního průmyslu nedovoluje tomu, aby se vývoj průmyslového robotického průmyslu zastavil, což poskytne mnoho příležitostí pro aplikaci strojového vidění.
EN