Trong bối cảnh kỷ nguyên công nghiệp 4.0 với sản xuất thông minh làm cốt lõi, cùng với sự đẩy mạnh chiến lược Made in China 2025, thị trường ngành rô-bốt thông minh công nghiệp đang thể hiện xu hướng tăng trưởng bùng nổ, trong đó thị giác máy móc đóng vai trò quan trọng đối với rô-bốt công nghiệp. Vậy loại "nhìn thấy" nào mà thị giác máy móc mang lại cho rô-bốt công nghiệp? Liệu nó có thực sự giúp ích lớn cho rô-bốt công nghiệp trong tương lai trên con đường phát triển tự động hóa công nghiệp, ngành công nghiệp thông minh 4.0 để đạt được thành công vang dội?
Là "bộ não hệ thần kinh trung ương" của rô bốt công nghiệp, trí tuệ nhân tạo trong những năm gần đây đã ở giai đoạn phát triển tốc độ cao. Nhiều rô bốt công nghiệp cũng đã có những đặc điểm thông minh khá cao, nhưng chúng còn xa mới đạt đến mức độ thông minh mà con người đã tưởng tượng. Nếu La Mã không được xây dựng trong một ngày, thì rô bốt cũng không thể trở nên rất thông minh chỉ trong chốc lát.
Việc thực sự hiện thực hóa tự động hóa công nghiệp đòi hỏi phải có những rô bốt công nghiệp thông minh cao để thay thế một phần công việc của con người. Rõ ràng, nếu muốn rô bốt thay thế tốt công việc của con người, điều đầu tiên cần làm là khiến chúng có thể "thấy". Không chỉ vậy, chúng ta còn mong muốn thấy nhiều thiết bị thông minh trong cuộc sống hàng ngày, bao gồm máy bay không người lái thông minh và máy hút bụi thông minh.
Tất nhiên, rô bốt công nghiệp cũng không phải là ngoại lệ. Khi rô bốt công nghiệp có khả năng quan sát các sự vật, chúng có thể đánh giá tốt hơn, từ đó trở nên thông minh và linh hoạt, đồng thời tự giải quyết một số vấn đề. Hơn nữa, dưới sự thúc đẩy mạnh mẽ của Công nghiệp 4.0, yêu cầu về sản xuất thông minh đối với rô bốt công nghiệp cũng ngày càng cao. Những rô bốt truyền thống thực hiện một hành động cụ thể thông qua lập trình sẽ không còn đáp ứng được nhu cầu của ngành sản xuất để tiến lên.
Nhiều lần, chúng ta cần robot có khả năng nhận diện, phân tích, xử lý và các chức năng tiên tiến khác, nghĩa là chúng ta cần lắp một cặp "đôi mắt vàng" cho máy móc công nghiệp để thay thế đôi mắt người trong việc đo lường và phán đoán. Thị giác máy móc tương đương với việc lắp "mắt" cho rô bốt công nghiệp, nhờ đó chúng có thể nhìn rõ ràng và không mệt mỏi vào các đối tượng, thực hiện chức năng kiểm tra và phát hiện như mắt người. Điều này rất quan trọng trong sản xuất hàng loạt tự động hóa cao.
Hệ thống thị giác máy móc có thể chuyển đối tượng được chụp thành tín hiệu hình ảnh thông qua sản phẩm thị giác máy móc, tức là thiết bị bắt hình, và sau đó truyền nó đến hệ thống xử lý hình ảnh chuyên dụng để thu được thông tin hình dạng của đối tượng. Dựa vào phân bố điểm ảnh, độ sáng, màu sắc và các thông tin khác, hệ thống hình ảnh có thể chuyển những tín hiệu này thành tín hiệu số, và sau đó hệ thống hình ảnh sẽ thực hiện các phép toán khác nhau trên những tín hiệu này để trích xuất đặc trưng của mục tiêu. Dựa vào kết quả nhận diện, hành động của thiết bị tại hiện trường được kiểm soát.
Nói chung, thị giác máy móc là sử dụng máy tính để mô phỏng chức năng thị giác của con người. Nó có một phần chức năng của não bộ con người, trích xuất thông tin từ hình ảnh của vật thể khách quan, xử lý và hiểu nó. Cuối cùng, nó được sử dụng trong sản xuất thông minh công nghiệp cho việc kiểm tra, đo lường và tự động hóa điều khiển.
Sản xuất thông minh kết hợp chặt chẽ giữa rô-bốt công nghiệp và thị giác máy móc. Thị giác máy móc sẽ là hướng đi tiếp theo của trí tuệ nhân tạo.
Thị giác máy móc được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp và có bốn chức năng chính
1. Hướng dẫn và định vị, định vị thị giác yêu cầu hệ thống thị giác máy móc phải nhanh chóng và chính xác tìm thấy bộ phận cần đo lường và xác nhận vị trí của nó. Việc xếp dỡ sử dụng thị giác máy móc để định vị, hướng dẫn cánh tay robot nắm bắt chính xác.
Trong lĩnh vực đóng gói bán dẫn, thiết bị cần điều chỉnh đầu nhặt dựa trên thông tin vị trí chip thu được bởi thị giác máy móc, nhặt chính xác chip và gắn nó. Đây là ứng dụng cơ bản nhất của định vị thị giác trong lĩnh vực thị giác máy móc công nghiệp.
2. Kiểm tra ngoại hình: phát hiện các vấn đề về chất lượng của sản phẩm trên dây chuyền sản xuất, đây cũng là khâu chiếm nhiều lao động nhất. Thị giác máy móc được áp dụng trong lĩnh vực y học, việc kiểm tra chính bao gồm kiểm tra kích thước, kiểm tra khuyết tật bề ngoài thân chai, kiểm tra khuyết tật vai chai, kiểm tra miệng chai và hơn thế nữa.
3. Kiểm tra độ chính xác cao: độ chính xác của một số sản phẩm rất cao, đạt 0.01-0.02 m hoặc thậm chí mức u, điều này không thể được kiểm tra bằng mắt người và phải được hoàn thành bởi máy móc.
4. Nhận diện là sử dụng thị giác máy móc để xử lý, phân tích và hiểu hình ảnh, từ đó nhận diện các mục tiêu và đối tượng khác nhau có mẫu mã khác nhau. Nó có thể được sử dụng trong phụ tùng ô tô, thực phẩm, dược phẩm và hơn thế nữa.
Nói chung, đặc điểm của hệ thống thị giác máy móc là nâng cao tính linh hoạt và tự động hóa trong sản xuất. Thị giác máy móc thường được sử dụng để thay thế thị giác nhân tạo trong một số môi trường làm việc nguy hiểm không phù hợp cho thao tác bằng tay hoặc khi thị giác nhân tạo khó đáp ứng yêu cầu. Đồng thời, trong quá trình sản xuất công nghiệp hàng loạt, hiệu quả và độ chính xác của việc kiểm tra chất lượng sản phẩm bằng thị giác nhân tạo là thấp, và phương pháp cảm biến thị giác máy móc có thể greatly cải thiện đáng kể hiệu suất sản xuất và mức độ tự động hóa. Hơn nữa, thị giác máy móc dễ dàng thực hiện tích hợp thông tin, đây là công nghệ cơ bản của sản xuất tích hợp máy tính.
Sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp robot công nghiệp Trung Quốc đã trở thành số một thế giới. Nhu cầu nâng cấp công nghiệp của ngành sản xuất hướng tới sự phát triển của sản xuất thông minh, quy mô thị trường khổng lồ của ngành sản xuất, việc thúc đẩy chiến lược 'Made in China 2025' và sự bố trí của nhiều ngành đã tạo ra "thời cơ tốt, địa điểm thuận lợi và người dân hòa hợp" cho sự phát triển của robot công nghiệp. Tất cả các công ty sản xuất lớn đều đang cạnh tranh để xây dựng nhà máy thông minh. Có thể nói rằng sự phát triển của ngành công nghiệp robot có nhịp độ mạnh mẽ, và quy mô nhu cầu của toàn bộ ngành sản xuất không cho phép ngành công nghiệp robot công nghiệp phát triển sẽ cung cấp nhiều cơ hội cho ứng dụng của thị giác máy tính.
EN
