Robot Vision: Az elvek, összetevők és alkalmazások átfogó elemzése
A mai gyors technológiai fejlődés korában a robotlátás technológia fokozatosan az egyik kulcsfontosságú technológiává válik az automatizálás területén. Az adatok szerint a mechanikus látás világpiacának mérete 2021-ben elérte a 11,4 milliárd dollárt, és 2022-re ez a szám várhatóan 12 milliárd dollárra nő, ami folyamatos emelkedő tendenciát jelez. Ez azt jelzi, hogy a robotlátás technológia világszerte egyre nagyobb figyelmet és alkalmazást kap.
1, Vizuális projekt
Alapvető funkciók
Felismerés: A felismerési funkció főként a célobjektum jellemzőinek, például megjelenésének azonosításából áll. Közülük a vonalkód-felismerés pontossága és gyorsasága a felismerési képesség mérésének fontos mutatói.
Mérés: A mérési funkció képes lekérni a kép méretegységét, és pontosan kiszámítani a képen látható céltárgy geometriai méreteit. A nagy pontosság és az összetett alakmérés a gépi látás előnyei ebben a funkcióban.
Lokalizálás: A lokalizáció jelenleg egy széles körben használt terület, amely két- és három-dimenziós pozícióinformációkat tud szerezni a célokról, a pontosság és a sebesség a fő mérési mutatók.
Észlelés: Az észlelési mező a gépi látásfunkciók 50%-át teszi ki, és a számítások végrehajtása kihívást jelent, elsősorban az összeszerelés utáni megjelenés-észlelést és a megjelenési karchibák észlelését.
Alkalmazási forgatókönyvek
Az ipari robotokkal kombinált gépi látást elsősorban a robotok mozgásának irányítására használják. A konkrét forgatókönyvek megfogásra, észlelésre és feldolgozásra stb. oszthatók. A megfogási kategória olyan alkalmazásokra osztható, mint a be- és kirakodás, a raklapozás, a válogatás stb. A folyamatkategória főként olyan alkalmazási forgatókönyveket tartalmaz, mint a ragasztás, polírozás, hegesztés stb., és főként a megfogásra összpontosít.
2, A vizuális rendszer összetétele és alapelvei
a. Rendszer összetétele
Vizuális kamera: Fő funkciója képek rögzítése és képi információk gyűjtése.
Fényforrás: Biztosítson stabil fényforrás jelenetet a vizuális rendszer számára, hogy a robot tisztább képeket kaphasson.
Számítógépes hardver: beleértve a CPU-t, a memóriát, a merevlemezt stb., amelyek főként a képek feldolgozásáért, az algoritmusszámításokért és a tárolásért felelősek.
Robotok: Vizuális adatok fogadása, fizikai koordináták megszerzése, és automatizált termelési feladatok végrehajtása vizuális utasítások alapján.
Mechanikus eszköz: beleértve a szerelvényeket, szállítószalagokat, emelő üléseket és egyéb perifériákat, a fő funkció a robot segítése a fizikai műveletek elvégzésében.
b. Rendszerbesorolás
Monokuláris látás: Ez egy gyakran használt vizuális rendszer, amely egyetlen ipari kamerát használ a képalkotáshoz, jellemzően csak kétdimenziós képek rögzítésére{0}} képes, és széles körben használják az intelligens robotok területén. A képpontosság és az adatstabilitás problémái miatt azonban gyakran más típusú érzékelőkkel kell együtt dolgozni.
Binokuláris látás: két kamerából áll, a háromszögelés elvét használja a jelenet mélységi információinak megszerzésére, és képes rekonstruálni a környező objektumok háromdimenziós alakját és helyzetét. Az elv hasonló az emberi szemhez, és viszonylag egyszerű.
Több látás: Több kamera használatával csökkenthető a holttér, és csökkenthető a hibás észlelés valószínűsége. Széles körben használják az ipari robotok összeszerelési területén, és pontosan azonosítani és lokalizálni tudja a mért objektumot, javítva az összeszerelő robotok intelligenciáját és pozicionálási pontosságát.
c. Képalkotási elv
A vizuális képalkotás főként a képfelvevő eszközökön (CMOS és CCD) alapuló képjellé alakítja át az észlelt objektumot, és továbbítja egy erre a célra szolgáló képfeldolgozó rendszerbe. A képponteloszlás fényerejét és színét digitális jelekké alakítja át. A képfeldolgozó rendszer ezen jelek alapján kivonja a cél jellemzőit, például területet, mennyiséget, pozíciót, hosszúságot stb., és az előre beállított tűrésnek és egyéb feltételeknek (például méretnek, szögnek, számnak, minősítettnek/nem minősítettnek, jelenlétnek/hiánynak stb.) megfelelően kiadja az eredményeket, hogy elérje az automatikus felismerési funkciót, majd vezérli a -helyszíni mérési eredményeket a megkülönböztetés alapján.
3. A CCD és a CMOS közötti különbség
A CCD-kamerák CCD-t használnak az optikai képek digitális jellé alakítására az átvitelhez. A CCD képfeldolgozó érzékelők egy vagy néhány kimeneti csomópontot használnak a jelek kiolvasására, jó átviteli konzisztenciával és a teljes képinformáció kiolvasásával. A kimeneti jel sávszélességét azonban fel kell erősíteni, ami nagy energiafogyasztást eredményez.
A CMOS kamerák CMOS-t használnak az optikai képek digitális jelekké történő átalakítására az átvitelhez, egyetlen pixelt használva az átvitelhez, amivel egy pixeles jelerősítést és rendkívül magas képleolvasási sebességet lehet elérni, de a jelek konzisztenciájában vannak hibák.
A robotlátás technológia alkalmazása az automatizálás területén folyamatosan bővül és mélyül. Különféle szempontok alapján, mint például a piac méretének növekedése, a funkciók sokfélesége, a rendszerösszetétel összetettsége és a képalkotási elvek tudományos jellege, ez a technológia a jövőben kétségtelenül fontosabb szerepet fog játszani számos területen, például az ipari termelésben és az intelligens robotokban.