Die Bedeutung der Maschinenvision für Industrieroboter

Unter dem Hintergrund des Industrie 4.0-Zeitalters mit intelligenter Fertigung als Kern, bei vertiefter Umsetzung der China 2025-Strategie zeigt der Markt für die industrielle intelligente Roboterindustrie einen explosiven Wachstumstrend, wobei die Maschinenvision eine wichtige Rolle bei der Funktion von Industrierobotern spielt. Welche Art von 'Einsicht' verleiht die Maschinenvision den Industrierobotern? Kann sie den Industrierobotern in Zukunft erheblich helfen, um dem Weg zur industriellen Automatisierung und zum erfolgreichen Aufbau der intelligenten Industrie 4.0 zu folgen?

Als das „Hirn Zentralnervensystem“ von Industrierobotern hat die künstliche Intelligenz in den letzten Jahren eine kontinuierliche Phase der hohen Entwicklung durchlaufen. Viele Industrieroboter haben auch bereits ziemlich hohe intelligente Merkmale entwickelt, aber sie sind noch weit davon entfernt, auf dem Niveau zu sein, wie es sich die Menschen vorgestellt haben. Wie Rom nicht an einem Tag erbaut wurde, können Roboter nicht auf einmal sehr intelligent werden.

Die tatsächliche Realisierung der industriellen Automatisierung erfordert hochintelligente Industrieroboter, um einen Teil der menschlichen Arbeit zu ersetzen. Offensichtlich muss man, wenn man möchte, dass Roboter die menschliche Arbeit gut übernehmen, zunächst dafür sorgen, dass sie "sehen" können. Nicht nur das, wir sehen auch viele intelligente Dinge im Alltag, einschließlich intelligenter Drohnen und intelligenter Staubsauger.

Natürlich sind industrielle Roboter da keine Ausnahme. Wenn industrielle Roboter die Fähigkeit haben, Dinge zu beobachten, können sie Dinge gut beurteilen, um intelligent und flexibel zu sein und einige Probleme selbstständig zu lösen. Darüber hinaus steigen unter dem großen Einfluss von Industrie 4.0 auch die Anforderungen an industrielle Roboter im Bereich intelligente Produktion. Die traditionellen Roboter, die durch Programmierung eine bestimmte Aktion ausführen, werden nicht mehr in der Lage sein, den Anforderungen der Fertigungsindustrie gerecht zu werden.

Oft werden wir Roboter benötigen, die in der Lage sind, zu identifizieren, zu analysieren, zu verarbeiten und andere fortschrittliche Funktionen auszuführen, das heißt, wir müssen industriellen Maschinen ein Paar "goldene Augen" installieren, damit sie die menschlichen Augen bei Messungen und Urteilen ersetzen können. Maschinenvision entspricht dem Installieren von "Augen" für Industieberoboter, sodass sie Gegenstände klar und unermüdlich sehen und die Funktion der menschlichen Augeninspektion und -detektion übernehmen können. Dies ist in hochgradig automatisierten Massenproduktionsprozessen sehr wichtig.

Das Maschinenvisionsystem kann das erfasste Objekt über das Maschinenvisionprodukt, d.h. das Bildaufnahmegerät, in ein Bildsignal umwandeln und dann an ein spezielles Bildverarbeitungssystem übertragen, um die Forminformationen des Objekts zu erhalten. Anhand der Pixelverteilung, Helligkeit, Farbe und anderer Informationen kann das Bildsystem diese Signale in digitale Signale umwandeln und dann verschiedene Operationen auf diesen Signalen ausführen, um die Merkmale des Ziels zu extrahieren. Auf Basis des Erkennungsergebnisses wird die Geräteaktion vor Ort gesteuert.

Im Allgemeinen dient die maschinelle Vision dazu, die menschliche Sehfunktion mit Hilfe eines Computers zu simulieren. Sie hat einen Teil der Funktionen des menschlichen Gehirns. Sie extrahiert Informationen aus dem Bild objektiver Dinge, verarbeitet und versteht sie. Schließlich wird es in der industriellen Intelligenzherstellung für tatsächliche Prüfungen, Messungen und kontrollierte Automatisierung eingesetzt.

Intelligentes Fertigen verbindet Industrieroboter und Maschinenvision eng miteinander. Maschinenvision wird die nächste Entwicklungsrichtung der Künstlichen Intelligenz sein.

Maschinenvision wird in der Industrie weitgehend eingesetzt und hat vier Hauptfunktionen.

1. Führung und Positionierung, bei visueller Positionierung muss das Maschinenvisionsystem das zu messende Teil schnell und genau finden und seine Position bestätigen. Beim Laden und Entladen wird Maschinenvision zur Lokalisierung verwendet, um den Manipulator präzise zu leiten.

Im Bereich der Halbleiterverpackung muss das Gerät den Aufnahmekopf je nach durch die Maschinenvision erhaltener Chip-Positionsinformation anpassen, den Chip genau aufnehmen und binden. Dies ist die grundlegende Anwendung der visuellen Positionierung im Bereich der Maschinenvision-Industrie.

2. Äußerlichkeitsprüfung: zur Erkennung von Qualitätsproblemen bei Produkten auf der Fertigungslinie, was auch der Arbeitsplatzintensivste Schritt ist. Maschinelles Sehen wird im Medizinbereich eingesetzt, wobei die Hauptprüfungen umfassen: Größenprüfung, Prüfung von Flaschenkörper-Außenfehlern, Prüfung von Flaschenrandschäden, Flaschenmund-Prüfung usw.

3. Hochpräzise Prüfung: Die Präzision einiger Produkte ist hoch, sie erreicht 0,01-0,02 m oder sogar das µ-Niveau, was mit bloßem Auge nicht erkannt werden kann und deshalb durch eine Maschine ausgeführt werden muss.

4. Erkennung dient dazu, maschinelles Sehen zur Verarbeitung, Analyse und Interpretation von Bildern zu nutzen, um verschiedene Ziele und Objekte mit unterschiedlichen Mustern zu identifizieren. Es kann in Bereichen wie Automobilzulieferung, Lebensmittel, Medizin usw. eingesetzt werden.

Im Allgemeinen dient die Maschinenvision dazu, die Flexibilität und Automatisierung des Produktionssystems zu verbessern. Die Maschinenvision wird oft verwendet, um die menschliche Wahrnehmung in gefährlichen Arbeitsumgebungen zu ersetzen, die nicht für manuelle Operationen geeignet sind oder wenn die menschliche Wahrnehmung schwerlich den Anforderungen gerecht wird. Gleichzeitig ist die Effizienz und Genauigkeit der Produktqualitätsprüfung mit menschlicher Wahrnehmung im Massen industriellen Fertigungsprozess gering, und die Verwendung von Maschinenvision als sensorische Erkennungsmethode kann die Produktions-effizienz und -automatisierung erheblich steigern. Darüber hinaus ist es mit der Maschinenvision einfach möglich, eine Informationsintegration durchzuführen, was eine grundlegende Technologie der computergestützten Integrierten Fertigung ist.

Die rasante Entwicklung der chinesischen Industrieroboterindustrie hat weltweit die Führung übernommen. Der Bedarf an Produktionsaufstieg in Richtung intelligente Fertigung, das riesige Marktvolumen der Fertigungsbranche, die Förderung der Strategie 'Made in China 2025' und die Positionierung vieler Branchen schaffen die "günstige Zeit, günstigen Ort und harmonische Menschen" für die Entwicklung von Industrierobotern. Alle großen Fertigungsunternehmen wetteifern darum, intelligente Fabriken einzurichten. Man kann sagen, dass die Entwicklung der Roboterindustrie einen starken Rhythmus aufweist, und das Volumen der gesamten Fertigungsbranche lässt keinen Spielraum. Die Entwicklung der Industrieroboterindustrie wird viele Chancen für den Einsatz von Maschinenvision bieten.