Wažność widzenia maszynowego dla robotów przemysłowych

W kontekście epoki przemysłowej 4.0, której rdzeniem jest inteligentne produkowanie, wraz z угłębnianiem się strategii Chiny 2025, rynek przemysłowych robotów inteligentnych prezentuje dynamiczny wzrost. Wśród innych aspektów, widzenie maszynowe odgrywa kluczową rolę w funkcjonowaniu robota przemysłowego. Jaką więc "przeczuwczą" zdolność daje widzenie maszynowe robotom przemysłowym? Czy może ono znacząco wspomóc rozwój robotów przemysłowych w przyszłości na drodze do sukcesu w zakresie automatyki przemysłowej i rozwoju inteligentnej przemysłowości 4.0?

Jako "mózg systemu nerwowego" robotów przemysłowych, sztuczna inteligencja w ostatnich latach znajdowała się w fazie dynamicznego rozwoju. Wielu robotom przemysłowym udało się również uzyskać dość wysoki poziom cech inteligentnych, ale są one dalekie od osiągnięcia poziomu inteligencji, który wyobrażają sobie ludzie. Jeśli Rzym nie został zbudowany w dzień, to roboty nie mogą nagle stać się bardzo inteligentne.

Rzeczywiste urzeczywistnienie automatyzacji przemysłowej wymaga wysoko inteligentnych robotów przemysłowych, które będą mogły zastąpić część pracy człowieka. Wyraźnie, jeśli chcemy, aby roboty dobrze zastępowały pracę człowieka, pierwszym krokiem jest umożliwienie im "widzenia". Nie tylko to, ale także potrzebujemy widzieć wiele inteligentnych rzeczy w naszym codziennym życiu, w tym dronów i odkurzaczy wyposażonych w inteligencję.

Oczywiście, przemysłowe roboty nie są wyjątkiem. Gdy przemysłowe roboty mają zdolność obserwowania rzeczy, mogą one dobrze oceniać sytuacje, stając się inteligentne i elastyczne, a także samodzielnie rozwiązywać pewne problemy. Ponadto, w erze przemysłu 4.0, wymagania dotyczące inteligentnej produkcji dla robotów przemysłowych są coraz wyższe. Tradycyjne roboty, które wykonują określone działania poprzez programowanie, przestaną spełniać potrzeby przemysłu produkcyjnego.

Wiele razy będziemy potrzebować, aby roboty mogły identyfikować, analizować, przetwarzać i wykonywać inne zaawansowane funkcje, czyli że potrzebujemy zainstalować parę "złotych oczu" dla maszyn przemysłowych, które zastąpią ludzkie oczy do pomiarów i ocen. Widzenie maszynowe to tak naprawdę instalacja "oczu" dla robotów przemysłowych, dzięki czemu mogą one wyraźnie i nieustannie widzieć obiekty oraz pełnić funkcję inspekcji i detekcji jak ludzkie oko. To jest bardzo ważne w wysoko zautomatyzowanym masowym produkcji.

System widzenia maszynowego może przekształcić pozyskany obiekt w sygnał obrazu za pomocą produktu widzenia maszynowego, czyli urządzenia do przechwytywania obrazu, a następnie przekazać go do specjalistycznego systemu przetwarzania obrazów, aby uzyskać informacje o kształcie obiektu. Na podstawie rozkładu pikseli, jasności, koloru i innych danych system obrazowy może przekonwertować te sygnały na sygnały cyfrowe, po czym system obrazowy wykona różne operacje na tych sygnałach w celu wyodrębnienia cech obiektu docelowego. Na podstawie wyniku rozpoznania kontrolowany jest ruch urządzenia na miejscu.

Ogólnie rzecz biorąc, widzenie maszynowe polega na użyciu komputera do symulacji funkcji wzroku człowieka. Posiada on część funkcji mózgu ludzkiego, która ekstrahuje informacje z obrazów przedmiotów materialnych, przetwarza i rozumie je. Ostatecznie są one stosowane w inteligentnym produkcji przemysłowej do rzeczywistego testowania, pomiaru i automatyzacji kontroli.

Inteligentne produkowanie łączy w bliskiej współpracy robota przemysłowego i widzenie maszynowe. Widzenie maszynowe będzie następnym kierunkiem rozwoju inteligencji sztucznej.

Widzenie maszynowe jest szeroko stosowane w przemyśle i ma cztery główne funkcje.

1. Kierowanie i pozycjonowanie, pozycjonowanie wizyjne wymaga, aby system widzenia maszynowego mógł szybko i dokładnie znaleźć część do pomiaru i potwierdzić jej położenie. Załadunek i rozładunek używają widzenia maszynowego do lokalizacji, przewodząc manipulatorowi, aby chwytał precyzyjnie.

W dziedzinie pakowania półprzewodników, urządzenie musi dostosować głowicę poboru na podstawie informacji o położeniu czypa uzyskanej przez widzenie maszynowe, dokładając czypa i go wiążąc. To jest najbardziej podstawowa aplikacja pozycjonowania wizyjnego w przemyśle widzenia maszynowego.

2. Inspekcja wyglądu: służy do wykrywania problemów z jakością produktów na linii produkcyjnej, co jest również etapem, który zajmuje najwięcej siły roboczej. Widzenie maszynowe jest angażowane w dziedzinie medycyny, a jego główne badania obejmują m.in. detekcję rozmiaru, detekcję defektów zewnętrznego wyglądu butelki, detekcję defektów ramienia butelki oraz detekcję ucha butelki itp.

3. Wysoko precyzyjne badanie: precyzja niektórych produktów jest wysoka, osiągając 0,01-0,02 m lub nawet poziom mikrometrów, co nie może być wykrywane przez ludzkie oko i musi zostać wykonane przez maszynę.

4. Rozpoznawanie polega na wykorzystaniu widzenia maszynowego do przetwarzania, analizowania i rozumienia obrazu w celu rozpoznania różnych celów i obiektów o różnych wzorach. Może być stosowane w przemyśle samochodowym, spożywczym, farmaceutycznym i innych.

W ogólnym rozumieniu, cechą systemu wizyjnego maszynowego jest zwiększenie elastyczności i automatyzacji produkcji. Wizja maszynowa często stosowana jest do zastępowania wizji ludzkiej w środowiskach pracy, które są niebezpieczne lub niewłaściwe dla operacji ręcznych, albo gdy wizja ludzka ma trudności z spełnieniem wymagań. Tymczasem, w procesie masowego produkcji przemysłowej, efektywność i dokładność kontroli jakości produktu za pomocą wizji ludzkiej są niskie, a metoda detekcji sensorycznej z wykorzystaniem wizji maszynowej może znacznie zwiększyć wydajność produkcji i jej automatyzację. Ponadto, wizja maszynowa łatwo integruje informacje, co stanowi podstawową technologię integracji komputerowej produkcji.

Szybki rozwój chińskiej przemysłowej gałęzi robotów stał się liderem na świecie. Wymaganie modernizacji przemysłu produkcyjnego w kierunku inteligentnej produkcji, ogromna skala rynku przemysłowego, promocja strategii „Made in China 2025” oraz rozmieszczenie wielu branż stworzyły „sprzyjające warunki, odpowiednie miejsce i harmonijny lud” dla rozwoju robotów przemysłowych. Wszystkie duże firmy produkcyjne rywalizują o rozwój fabryk inteligentnych. Można powiedzieć, że rozwój przemysłu robotów ma mocny tempowy rytm, a skala popytu całego przemysłu nie pozwala na to, aby rozwój przemysłu robotów przemysłowych dostarczał wiele możliwości dla zastosowań technologii widzenia maszynowego.