ความสำคัญของการมองเห็นด้วยเครื่องจักรต่อหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

ภายใต้พื้นหลังของยุคยุคอุตสาหกรรม 4.0 โดยมีการผลิตอัจฉริยะเป็นแกนกลาง พร้อมกับการดำเนินกลยุทธ์ Made in China 2025 ที่ลึกซึ้งมากขึ้น ตลาดอุตสาหกรรมหุ่นยนต์อัจฉริยะแสดงถึงแนวโน้มการเติบโตอย่างรวดเร็ว ในจำนวนนี้ วิสัยทัศน์เครื่องจักรมีบทบาทสำคัญในบทบาทของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม แล้ว "สายตา" แบบใดที่วิสัยทัศน์เครื่องจักรมอบให้กับหุ่นยนต์อุตสาหกรรม? มันสามารถช่วยเหลือหุ่นยนต์อุตสาหกรรมได้อย่างมากในอนาคตหรือไม่ เพื่อไปสู่การอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม การพัฒนาอุตสาหกรรมอัจฉริยะ 4.0 และประสบความสำเร็จอย่างยิ่ง?

ในฐานะ "ระบบประสาทส่วนกลาง" ของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ได้พัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา หุ่นยนต์อุตสาหกรรมหลายตัวมีลักษณะความฉลาดค่อนข้างสูงแล้ว แต่ยังห่างไกลจากความฉลาดตามที่มนุษย์จินตนาการไว้ หากโรมไม่สามารถสร้างเสร็จภายในวันเดียว หุ่นยนต์ก็ไม่สามารถกลายเป็นสิ่งที่ฉลาดมากได้ในพริบตา

การบรรลุเป้าหมายของการทำให้อุตสาหกรรมอัตโนมัติจริง ๆ จำเป็นต้องใช้หุ่นยนต์อุตสาหกรรมที่มีความฉลาดสูงเพื่อแทนที่งานบางส่วนของมนุษย์ แน่นอนว่า หากต้องการให้หุ่นยนต์ทำงานแทนมนุษย์ได้ดี สิ่งแรกที่ต้องทำคือทำให้พวกมัน "เห็น" นอกจากนี้ ในชีวิตประจำวันของเรา เราต้องการเห็นสิ่งต่าง ๆ ที่มีความฉลาดมากมาย เช่น เครื่องบินโดรนอัจฉริยะและเครื่องดูดฝุ่นอัจฉริยะ

แน่นอนว่า หุ่นยนต์อุตสาหกรรมก็ไม่มีข้อยกเว้น เช่นกัน เมื่อหุ่นยนต์อุตสาหกรรมมีความสามารถในการสังเกตสิ่งต่าง ๆ มันก็สามารถตัดสินใจได้ดีขึ้น เพื่อให้มีความชาญฉลาดและยืดหยุ่น และแก้ปัญหาบางอย่างได้ด้วยตัวเอง นอกจากนี้ ภายใต้พลังของอุตสาหกรรม 4.0 ความต้องการของการผลิตอัจฉริยะสำหรับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมก็เพิ่มสูงขึ้นเรื่อย ๆ หุ่นยนต์แบบเดิมที่ทำงานตามโปรแกรมเฉพาะจะไม่สามารถตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมการผลิตได้อีกต่อไป

หลายครั้ง เราจำเป็นต้องให้หุ่นยนต์สามารถระบุ วิเคราะห์ ประมวลผล และฟังก์ชันขั้นสูงอื่น ๆ ซึ่งหมายความว่า เราต้องติดตั้ง "ดวงตาทองคำ" ให้กับเครื่องจักรทางอุตสาหกรรม เพื่อให้แทนที่สายตาของมนุษย์ในการวัดและตัดสินใจ การมองเห็นของเครื่องจักรก็เหมือนกับการติดตั้ง "ดวงตา" ให้กับหุ่นยนต์ทางอุตสาหกรรม เพื่อให้พวกมันสามารถมองเห็นวัตถุได้อย่างชัดเจนและไม่เหน็ดเหนื่อย และทำหน้าที่ตรวจสอบและตรวจจับเหมือนกับสายตาของมนุษย์ ซึ่งสิ่งนี้มีความสำคัญมากในกระบวนการผลิตมวลชนแบบอัตโนมัติสูง

ระบบวิสัยทัศน์ของเครื่องสามารถแปลงวัตถุที่จับได้เป็นสัญญาณภาพผ่านผลิตภัณฑ์วิสัยทัศน์ของเครื่อง ซึ่งก็คืออุปกรณ์จับภาพ จากนั้นส่งต่อไปยังระบบประมวลผลภาพเฉพาะทางเพื่อรับข้อมูลรูปร่างของวัตถุ โดยอาศัยการกระจายของพิกเซล ความสว่าง สี และข้อมูลอื่น ๆ ระบบภาพสามารถแปลงสัญญาณเหล่านี้เป็นสัญญาณดิจิทัล จากนั้นระบบภาพจะทำการดำเนินการต่าง ๆ กับสัญญาณเหล่านี้เพื่อสกัดลักษณะของเป้าหมายตามผลของการจำแนก เพื่อควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ในสถานที่จริง

โดยทั่วไปแล้ว การมองเห็นของเครื่องหมายถึงการใช้คอมพิวเตอร์ในการจำลองฟังก์ชันการมองเห็นของมนุษย์ มันมีบางส่วนของฟังก์ชันของสมองมนุษย์ ซึ่งสกัดข้อมูลจากภาพของสิ่งของในโลกแห่งความเป็นจริง ประมวลผลและเข้าใจข้อมูลนั้น ในที่สุดก็นำมาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตอัจฉริยะสำหรับการตรวจจับ การวัด และการควบคุมอัตโนมัติ

การผลิตอัจฉริยะรวมเอาหุ่นยนต์อุตสาหกรรมและวิสัยทัศน์ของเครื่องจักรเข้าด้วยกันอย่างใกล้ชิด วิสัยทัศน์ของเครื่องจักรจะเป็นทิศทางถัดไปของปัญญาประดิษฐ์

วิสัยทัศน์ของเครื่องจักรถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและมีฟังก์ชันหลักสี่ประการ

1. การนำทางและการวางตำแหน่ง วิสัยทัศน์ในการวางตำแหน่งต้องการให้ระบบวิสัยทัศน์ของเครื่องสามารถค้นหาชิ้นส่วนที่ต้องการวัดได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ และยืนยันตำแหน่งของมัน การโหลดและการขนถ่ายใช้วิสัยทัศน์ของเครื่องเพื่อกำหนดตำแหน่ง นำพาหุ่นยนต์ให้หยิบจับได้อย่างแม่นยำ

ในสาขาการบรรจุเซมิคอนดักเตอร์ อุปกรณ์จำเป็นต้องปรับหัวเก็บขึ้นตามข้อมูลตำแหน่งของชิปที่ได้จากวิสัยทัศน์ของเครื่อง หยิบชิปอย่างแม่นยำและผูกพัน มันเป็นการใช้งานพื้นฐานที่สุดของการวางตำแหน่งทางภาพในอุตสาหกรรมวิสัยทัศน์ของเครื่อง

2. การตรวจสอบลักษณะภายนอก: เพื่อตรวจจับปัญหาด้านคุณภาพของผลิตภัณฑ์บนสายการผลิต ซึ่งยังเป็นขั้นตอนที่ใช้แรงงานมากที่สุด การมองเห็นด้วยเครื่องมีส่วนเกี่ยวข้องในด้านยา โดยการตรวจสอบหลักๆ ได้แก่ การตรวจสอบขนาด การตรวจสอบข้อบกพร่องของรูปลักษณ์ตัวขวด การตรวจสอบข้อบกพร่องของไหล่ขวด การตรวจสอบปากขวด เป็นต้น

3. การตรวจสอบความแม่นยำสูง: ความแม่นยำของผลิตภัณฑ์บางชนิดมีระดับสูง ถึง 0.01-0.02 ม. หรือแม้กระทั่งระดับ u ซึ่งไม่สามารถตรวจสอบด้วยตาเปล่าและต้องทำโดยเครื่องเท่านั้น

4. การจำแนกคือการใช้วิสัยทัศน์ของเครื่องในการประมวลผล วิเคราะห์ และเข้าใจภาพ เพื่อให้สามารถระบุเป้าหมายและวัตถุต่างๆ ที่มีลวดลายแตกต่างกันได้ สามารถนำไปใช้ในชิ้นส่วนรถยนต์ อุตสาหกรรมอาหาร ยา เป็นต้น

โดยทั่วไปแล้ว ลักษณะของระบบวิสัยทัศน์เครื่องจักรคือการเพิ่มความยืดหยุ่นและความอัตโนมัติของการผลิต วิสัยทัศน์เครื่องจักรมักถูกใช้แทนการมองเห็นของมนุษย์ในสภาพแวดล้อมการทำงานที่เป็นอันตรายซึ่งไม่เหมาะสมสำหรับการปฏิบัติงานด้วยมือหรือเมื่อการมองเห็นของมนุษย์ยากที่จะตอบสนองความต้องการ นอกจากนี้ ในกระบวนการผลิตอุตสาหกรรมจำนวนมาก การตรวจสอบคุณภาพของสินค้าด้วยการมองเห็นของมนุษย์มีประสิทธิภาพและความแม่นยำต่ำ การใช้วิธีการตรวจจับเชิงประสาทของวิสัยทัศน์เครื่องจักรสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและความอัตโนมัติของการผลิตได้อย่างมาก อีกทั้ง วิสัยทัศน์เครื่องจักรยังสามารถรวมข้อมูลได้ง่าย ซึ่งเป็นเทคโนโลยีพื้นฐานของการผลิตแบบบูรณาการด้วยคอมพิวเตอร์

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมหุ่นยนต์อุตสาหกรรมในประเทศจีนได้กลายเป็นผู้นำของโลกแล้ว ความต้องการในการอัพเกรดอุตสาหกรรมจากการผลิตแบบเดิมไปสู่การผลิตเชิงปัญญาประดิษฐ์ ขนาดตลาดที่ใหญ่โตของอุตสาหกรรมการผลิต การผลักดันกลยุทธ์ Made in China 2025 และการวางโครงสร้างของหลายอุตสาหกรรม ได้สร้าง "เวลาที่เหมาะสม สถานที่ที่เหมาะสม และคนที่พร้อม" สำหรับการพัฒนาของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม อุตสาหกรรมการผลิตรายใหญ่ทั้งหมดกำลังแข่งขันกันในการวางโครงสร้างโรงงานอัจฉริยะ สามารถกล่าวได้ว่า การพัฒนาของอุตสาหกรรมหุ่นยนต์มีจังหวะที่ชัดเจน และขนาดความต้องการของอุตสาหกรรมการผลิตทั้งหมดไม่อนุญาตให้มีการหยุดชะงัก การพัฒนาของอุตสาหกรรมหุ่นยนต์อุตสาหกรรมจะมอบโอกาสจำนวนมากสำหรับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีวิสัยทัศน์เครื่องจักร