機(jī)器視覺(jué)：工業(yè)機(jī)器人的“火眼金睛”
發(fā)布人：青島金宏森機(jī)械有限公司 發(fā)布時(shí)間：2020-05-21
機(jī)器視覺(jué)：工業(yè)機(jī)器人的“火眼金睛”伴隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，未來(lái)智能化將是制造自動(dòng)化的發(fā)展方向。伴隨著中國(guó)制造的深入，工業(yè)智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，這當(dāng)中，工業(yè)機(jī)器人“火眼金睛”角色的機(jī)器視覺(jué)功不可沒(méi)。讓制造智能化 機(jī)器視覺(jué)是采用機(jī)器代替人眼來(lái)進(jìn)行測(cè)量與判斷，它不僅局限于通過(guò)計(jì)算機(jī)攝取圖像，還包括對(duì)信息的處理和判斷，從而實(shí)現(xiàn)人眼視覺(jué)的延伸。 工業(yè)視覺(jué)作為機(jī)器視覺(jué)的分支，更多注重廣義圖像信號(hào)（激光，攝像頭）與自動(dòng)化控制（生產(chǎn)線）方面的應(yīng)用，具有自動(dòng)化和非接觸性的特點(diǎn)。跟人眼相比，工業(yè)視覺(jué)在精確程度、客觀程度、可重復(fù)性、成本以及效率上都有明顯優(yōu)勢(shì)。 在智能制造體系中，機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用主要可以歸納為四個(gè)方向：一、尺寸測(cè)量 隨著制造工藝的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品尤其是大型構(gòu)件的外形設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜。同時(shí)，由于大型構(gòu)件的體積和重量限制，不便于經(jīng)常移動(dòng)，給傳統(tǒng)的測(cè)量方式帶來(lái)了巨大的困擾。 機(jī)器視覺(jué)測(cè)量技術(shù)是一種基于光學(xué)成像、數(shù)字圖像處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的無(wú)接觸的測(cè)量方式，擁有嚴(yán)密的理論基礎(chǔ)，測(cè)量范圍更廣，而且相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量方式而言，擁有更高的測(cè)量精度和效率。二、物體定位 傳統(tǒng)制造業(yè)中的焊接、搬運(yùn)、裝配等固定流程在工業(yè)機(jī)器人的操作過(guò)程中，零件的初始狀態(tài)與機(jī)器人的相對(duì)位置并不是固定的。這導(dǎo)致工件的實(shí)際擺放位置和理想加工位置存在差距，機(jī)器人難以按照原定的程序進(jìn)行加工。 隨著機(jī)器視覺(jué)技術(shù)以及更靈活的機(jī)器手臂的出現(xiàn)，這個(gè)問(wèn)題得到了很好的解決，為智能制造的迅速發(fā)展提供了動(dòng)力。三、零件檢測(cè) 零件檢測(cè)是機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中最重要的應(yīng)用之一，在制造生產(chǎn)的過(guò)程中，幾乎所有的產(chǎn)品都面臨著質(zhì)量檢測(cè)。 傳統(tǒng)的手工檢測(cè)存在著許多不足：首先，人工檢測(cè)的準(zhǔn)確性依賴于工人的狀態(tài)和熟練程度；其次，人工操作效率相對(duì)較低，不能很好的滿足大量生產(chǎn)檢測(cè)的要求；近年來(lái)人工成本也在逐步上升。 所以，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)被廣泛用于產(chǎn)品檢測(cè)中，在制造環(huán)節(jié)中，某些步驟的缺失或者加工缺陷會(huì)導(dǎo)致零部件的丟失，以及孔洞、污漬、劃痕等常見(jiàn)的表面缺陷，這些工業(yè)生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題，都可以通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)及算法來(lái)解決。四、圖像識(shí)別 在工業(yè)領(lǐng)域中的主要應(yīng)用有條形碼讀取、二維碼掃描識(shí)別等，以往多用NFC標(biāo)簽等載體進(jìn)行信息讀取，需要與產(chǎn)品進(jìn)行近距離接觸。 隨著工業(yè)攝像機(jī)等硬件設(shè)備的更新?lián)Q代，二維碼等標(biāo)識(shí)可以被遠(yuǎn)距離讀取和識(shí)別，而且攜帶的信息更豐富，可以將所有產(chǎn)品信息寫(xiě)入二維碼，而無(wú)需聯(lián)網(wǎng)查詢信息。 變焦相機(jī)截取條碼影像與其他可視化信息，以控管產(chǎn)品品質(zhì)。智能制造需求大，技術(shù)市場(chǎng)齊發(fā)展 可以預(yù)見(jiàn)隨著機(jī)器視覺(jué)與機(jī)器人的深入融合，可視機(jī)器人將在未來(lái)十年內(nèi)占據(jù)智能裝備領(lǐng)域重要一席之地。 目前，中國(guó)的機(jī)器視覺(jué)行業(yè)正處于快速發(fā)展階段，是世界機(jī)器視覺(jué)發(fā)展最活躍的地區(qū)之一。 受益于配套基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善、制造業(yè)總體規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大、智能化水平不斷提高、政策利好等因素，中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)。 據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2018年中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模首次超過(guò)100億元。隨著行業(yè)技術(shù)提升、產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域更廣泛，未來(lái)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)將進(jìn)一步擴(kuò)大，預(yù)計(jì)2019年市場(chǎng)規(guī)模將近125億元。 隨著工業(yè)視覺(jué)在精確度和重復(fù)性上的優(yōu)勢(shì)以及核心技術(shù)的不斷完善，工業(yè)視覺(jué)的下游應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓展： 在汽車行業(yè)，幾乎所有的系統(tǒng)和零部件制造流程均可收益； 醫(yī)療器械和制藥行業(yè)，產(chǎn)品質(zhì)量的高要求也需要機(jī)器視覺(jué)進(jìn)行參與； 食品飲料領(lǐng)域，機(jī)器視覺(jué)能幫助企業(yè)快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的準(zhǔn)確檢測(cè)，跟上生產(chǎn)線的速度，降本提效...... 智能制造離不開(kāi)機(jī)器視覺(jué)，具備“眼睛”的自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備將為新時(shí)代制造業(yè)提供更優(yōu)質(zhì)、可靠的成本和質(zhì)量保障。 |
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