在以智能制造為核心的工業(yè)4.0時(shí)代背景下,隨著中國(guó)制造2025戰(zhàn)略的深入,工業(yè)智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)勢(shì)頭,其中充當(dāng)工業(yè)機(jī)器人“火眼金睛”角色的機(jī)器視覺功不可沒!那么機(jī)器視覺究竟給工業(yè)機(jī)器人一雙怎么樣的“慧眼”,能夠大助工業(yè)機(jī)器人在未來工業(yè)自動(dòng)化、智能化的工業(yè)4.0發(fā)展道路上大展拳腳大展拳腳?
作為工業(yè)機(jī)器人的“大腦中樞神經(jīng)”,人工智能在過去的幾年里一直處于持續(xù)的高速發(fā)展階段,很多工業(yè)機(jī)器人也已經(jīng)具備了相當(dāng)高的智能化特點(diǎn),但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到人類所設(shè)想的智能化程度,羅馬非一日所能建成,機(jī)器人也不可能一下子就變得非常智能化。
工業(yè)自動(dòng)化的真正實(shí)現(xiàn),需要高度智能化的工業(yè)機(jī)器人去替代人類的一部分工作,而顯然,如果想讓機(jī)器人去很好的替代人類工作的話,首先要做的就是讓它們得能“看”到才行,不僅如此,在日常生活中我們所用到的很多智能化的東西也是需要去看的,包括智能無人機(jī)和智能吸塵器。
當(dāng)然工業(yè)機(jī)器人也不例外,當(dāng)工業(yè)機(jī)器人具備觀察事情的能力時(shí),才能夠很好的對(duì)事情判斷,從而做到智能化的靈活自行解決一些問題,而且在工業(yè)4.0的大勢(shì)力下,智能制造對(duì)工業(yè)機(jī)器人的要求也越來越高,傳統(tǒng)的通過編程來執(zhí)行某一特定動(dòng)作的機(jī)器人,將不再能滿足制造業(yè)向前發(fā)展的需求。
很多時(shí)候,我們將需要機(jī)器人能夠具備識(shí)別、分析、處理等更高級(jí)的功能,也就是說需要為工業(yè)機(jī)器安裝一雙“火眼金睛”來替代人眼做測(cè)量和判斷,機(jī)器視覺相當(dāng)于為工業(yè)機(jī)器人裝上了“眼睛”,讓他們能夠清晰地不知疲倦的看到物體,發(fā)揮人眼檢查檢測(cè)的功能,這在高度自動(dòng)化的大規(guī)模生產(chǎn)中非常重要。
機(jī)器視覺系統(tǒng)可以通過機(jī)器視覺產(chǎn)品即圖像攝取裝置,將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào),傳送給專用的圖像處理系統(tǒng),得到被攝目標(biāo)的形態(tài)信息,根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息,轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào),然后圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征,進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。
概括的說,機(jī)器視覺也就是用計(jì)算機(jī)來模擬人的視覺功能,具有人腦的一部分功能一一從客觀事物的圖像中提取信息,進(jìn)行處理并加以理解,最終用于工業(yè)智能制造中的實(shí)際檢測(cè)、測(cè)量和控制等自動(dòng)化工作。
機(jī)器視覺在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域如何施拳
機(jī)器視覺工業(yè)應(yīng)用廣泛,主要具有四個(gè)功能:
1、引導(dǎo)和定位,視覺定位要求機(jī)器視覺系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確的找到被測(cè)零件并確認(rèn)其位置,上下料使用機(jī)器視覺來定位,引導(dǎo)機(jī)械手臂準(zhǔn)確抓取。
2、外觀檢測(cè):檢測(cè)生產(chǎn)線上產(chǎn)品有無質(zhì)量問題,該環(huán)節(jié)也是取代人工最多的環(huán)節(jié)。說機(jī)器視覺涉及到的醫(yī)藥領(lǐng)域,其主要檢測(cè)包括尺寸檢測(cè)、瓶身外觀缺陷檢測(cè)、瓶肩部缺陷檢測(cè)、瓶口檢測(cè)等。
3、高精度檢測(cè):有些產(chǎn)品的精密度較高,達(dá)到0.01~0.02m甚至到u級(jí),人眼無法檢測(cè)必須使用機(jī)器完成。
4、識(shí)別,就是利用機(jī)器視覺對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和理解,以識(shí)別各種不同模式的目標(biāo)和對(duì)象??梢赃_(dá)到數(shù)據(jù)的追溯和采集,在汽車零部件、食品、藥品等應(yīng)用較多。
中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速已成為世界之巔。制造業(yè)向智能制造發(fā)展的產(chǎn)業(yè)升級(jí)需求,龐大的制造業(yè)市場(chǎng)規(guī)模、中國(guó)制造2025戰(zhàn)略的推進(jìn)和眾多產(chǎn)業(yè)布局,造就了工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的“天時(shí)地利人和”,制造業(yè)大咖都是競(jìng)相布局智慧工廠,可以說,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展大有勢(shì)如破竹的節(jié)奏,整個(gè)制造業(yè)的需求規(guī)模不容小覷,而工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將為機(jī)器視覺應(yīng)用提供眾多機(jī)會(huì)。