機(jī)器人機(jī)器視覺的挑戰(zhàn)與機(jī)遇有哪些？

作者： 2021年07月13日 來源： 瀏覽量：
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隨著流程變得更加自動(dòng)化，機(jī)器將做出更加困難的決定。得益于機(jī)器視覺，揀選機(jī)不再需要精確對(duì)齊、統(tǒng)一的零件和專業(yè)編程的算法。機(jī)器視覺使機(jī)器人能夠通過相機(jī)組“看到”，然后指示
　　隨著流程變得更加自動(dòng)化，機(jī)器將做出更加困難的決定。得益于機(jī)器視覺，揀選機(jī)不再需要精確對(duì)齊、統(tǒng)一的零件和專業(yè)編程的算法。機(jī)器視覺使機(jī)器人能夠通過相機(jī)組“看到”，然后指示機(jī)械手拿起物體并移動(dòng)它們，而不會(huì)掉落、撞到其他物體或撿起“錯(cuò)誤”的物體，這可能會(huì)導(dǎo)致剩余的物體要移動(dòng)的對(duì)象。
 
　　機(jī)會(huì)
 
　　機(jī)器視覺在市場范圍和應(yīng)用方面有多種擴(kuò)展機(jī)會(huì)。這些機(jī)會(huì)需要一些想象力，而機(jī)器視覺不僅僅是簡單地取代技術(shù)人員的眼睛，而是充分利用機(jī)器人可以完成而技術(shù)人員不能完成的任務(wù)。在這個(gè)領(lǐng)域思考的自動(dòng)化公司將能夠領(lǐng)先于他們的競爭對(duì)手，他們只是在用機(jī)器人相機(jī)代替技術(shù)人員的眼睛方面思考。
 
　　3D成像
 
　　有什么比使用相機(jī)檢測物體更好的呢？當(dāng)然，使用多個(gè)。安裝在不同角度的相機(jī)可以集成到軟件中，以形成物體的 3D 圖像。質(zhì)量控制部門可以使用 3D 成像一次性找到缺陷，而無需操作零件。
 
　　除了執(zhí)行完整的 3D 檢查外，3D 成像還可以比以往更快地將想法轉(zhuǎn)化為原型，并將原型轉(zhuǎn)化為適銷對(duì)路的產(chǎn)品。在不久的將來，技術(shù)人員可能會(huì)使用一組精密相機(jī)(稱為 3D 掃描儀)掃描原型零件。相機(jī)可以生成計(jì)算機(jī)輔助繪圖 (CAD) 模型，在軟件中進(jìn)行操作(可能按比例放大或縮小)，然后在工廠的其他地方制造。
 
　　光譜
 
　　雖然使用相機(jī)查看物體聽起來可能不是革命性的，但請(qǐng)考慮使用不同的相機(jī)可以查看電磁頻譜的其他部分。例如，假設(shè)一個(gè)機(jī)器人被用來在完全煮熟后從工業(yè)烤箱中移動(dòng)預(yù)先煮熟的雞塊?；蛟S可以使用可以查看可見光譜的標(biāo)準(zhǔn)相機(jī)，而不是使用紅外光映射烤箱內(nèi)部的相機(jī)。機(jī)器人只會(huì)根據(jù)它們的紅外線特征移動(dòng)完全煮熟的雞塊，而不是它們?cè)诳梢姽庀碌耐庥^。
 
　　機(jī)器視覺中的紅外相機(jī)也可用于冶金行業(yè)、塑料行業(yè)和任何其他必須嚴(yán)格控制熔化和凝固特性的行業(yè)。紫外線 (UV) 相機(jī)可與紫外線染料噴霧結(jié)合使用，以發(fā)現(xiàn)密封件中的泄漏或固體部件中的裂縫。這在一些行業(yè)已經(jīng)實(shí)踐，但需要人工檢查才能發(fā)現(xiàn)缺陷。使用機(jī)器視覺，這可以更快地完成。
 
　　更智能的算法
 
　　機(jī)器人和控制制造的主要機(jī)會(huì)之一在于其路由算法。機(jī)器視覺識(shí)別感興趣的對(duì)象是不夠的；該算法還必須確定安全有效地移動(dòng)物體的最佳路線。機(jī)器人公司之間的競爭已經(jīng)開始，每個(gè)公司都在開發(fā)自己的算法來追蹤最有效的路徑。
 
　　挑戰(zhàn)
 
　　機(jī)器視覺和對(duì)象操作的一些限制可以通過深思熟慮的工程來克服。這些挑戰(zhàn)最初將限制機(jī)器視覺在制造業(yè)中的全部潛力，直到開發(fā)出新的工程和軟件解決方案。自動(dòng)化公司應(yīng)該集思廣益來解決這些問題。
 
　　奇重物體
 
　　每個(gè)人都有過撿東西的經(jīng)歷，卻發(fā)現(xiàn)它比想象中的還要重。機(jī)器可以很容易地估計(jì)物品的重量。然而，每個(gè)人也都有過拿起一個(gè)重量不均勻的物體，一端有一個(gè)質(zhì)心的物體，或者一個(gè)無法預(yù)測質(zhì)量移動(dòng)的物體的經(jīng)歷。人類習(xí)慣于處理這樣的物體 - 孩子和移動(dòng)的箱子出乎意料地移動(dòng)，在發(fā)脾氣時(shí)改變他們的體重或揮舞。機(jī)器編程很難處理這種不可預(yù)測的運(yùn)動(dòng)。
 
　　想象一個(gè)正在移動(dòng)沙袋的機(jī)器人。機(jī)器視覺檢測到一個(gè)可行的沙袋，機(jī)器人機(jī)械手拿起一個(gè)沙袋。隨著沙袋的運(yùn)輸，所有的沙子都會(huì)沖到袋子的最低點(diǎn)，在運(yùn)輸過程中改變了袋子的形狀和重量分布。例如，如果沙袋現(xiàn)在懸掛在操縱器中的位置低于最初拾取時(shí)的位置，則這可能會(huì)導(dǎo)致碰撞。
 
　　閃亮的物體
 
　　人眼偶爾會(huì)被愚弄，將反射誤認(rèn)為是現(xiàn)實(shí)。但是，人腦可以快速調(diào)整和識(shí)別可以區(qū)分差異的細(xì)微細(xì)節(jié)。所有這些處理都是通過生命早期階段的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)自動(dòng)完成的。必須教授機(jī)器視覺如何檢測和丟棄虛假反射。
 
　　假設(shè)一個(gè)采摘機(jī)器人被編程來拉動(dòng)拋光的不銹鋼管道配件。一個(gè)人可以看著垃圾箱，自動(dòng)消除自己和其他管道配件的反射，選擇一個(gè)，并將其放置在適當(dāng)?shù)奈恢?。機(jī)器人和相機(jī)可能會(huì)被自身的反射和彼此反射的部件所迷惑。如果反射變形或可能被解釋為比預(yù)期更近或更遠(yuǎn)，則這可能被解釋為有缺陷的部件。
 
　　在前幾代人中，工業(yè)間諜是一項(xiàng)困難且危險(xiǎn)的職業(yè)。工業(yè)間諜必須處理物體、做筆記或具有近乎照相的記憶力才能重現(xiàn)他們?cè)诟偁帉?duì)手工廠中看到的東西。即使是靜止的照片和視頻也只能產(chǎn)生 2D 圖像，必須將其擴(kuò)展到三維才能制作。然而，隨著相機(jī)的小型化，工業(yè)間諜可以掃過競爭對(duì)手的原型并很快擁有一個(gè) 3D 模型，繞過研究和設(shè)計(jì)，從最終產(chǎn)品中獲利。
 
　　挑戰(zhàn)并非不可克服，機(jī)器人行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者已經(jīng)在解決這些問題。戰(zhàn)利品和機(jī)會(huì)將流向能夠最有效地解決這些問題的公司。
 
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