Zdroj: www.sodavision.com
Každým rokem jsou roboti vyspělejší a jsou pověřeni prováděním složitějších úkolů než dříve. Na rozdíl od lidské práce se neunavují a jsou ve svých operacích mnohem rychlejší. S tím, jak se však začleňují do více průmyslových procesů, narůstá potřeba učinit je bezpečnějšími pro prostory továren a přesnějšími v jejich provozech.
Je to z této potřeby dělat průmyslové roboty více ‚uvědomělí‘, že vznikly systémy robotického vidění. Což vyvolává otázku, co jsou systémy robotického vidění? Jak fungují a opravdu dělají roboty lepšími? Zde je podrobný pohled na to vše a ještě více.
Co je Robot Vision?
Zdroj: www.fanucamerica.com
Robotické vidění v laickém smyslu je koncept, který se snaží pomáhat robotům vidět. Jedná se o systém skládající se z různých částí, které umožňují robotovi interpretovat vizuální data ve svém okolí. Mezi tyto části patří:
Kamery – jsou namontovány na robotu nebo v jeho pracovním prostoru a fungují jako „oči“ robota.
Speciální osvětlení – osvětlení udržuje pracovní plochu a/nebo předměty, na kterých robot pracuje, osvětlené, aby je kamera mohla jasně zachytit
Software – jedná se o počítačový algoritmus, na kterém funguje celý systém vidění.
Jak funguje robotické vidění?
Zdroj: prneswprime
Fungování systému robotického vidění je série kroků, které se mohou zdát zdlouhavé, ale proběhnou během několika sekund. Každá část systému pracuje ve spojení s druhou, aby umožnila „vidění“. Kroky se vyvíjejí následovně:
Robotovi je přidělen úkol, jako je montáž mikrodílů na desku PCB. Sestavení správného dílu na správném místě vyžaduje vysokou přesnost a určité vizuální vedení pro regulaci jeho pohybů podle potřeby.
Kamera se aktivuje, aby vizualizovala pracovní obálku nebo polohu součásti a místo, kde by měla být umístěna.
Obraz zachycený kamerou je odeslán do řídicí jednotky robota, která jej interpretuje pomocí počítačového algoritmu.
Z této interpretace je z řídicí jednotky do řídicí jednotky přenášen povelový signál montážní robot paže.
Příkaz je kód instrukcí o tom, jakou část má robotické rameno sledovat mezi sbíráním součásti a kam ji má umístit na desce plošných spojů.
Obraz zachycený a přenášený systémem robotického vidění není jen vizuální fotografie. Zaznamenává parametry, jako je délka, šířka a výška dílů. Tyto detaily jsou nezbytné, protože pomáhají robotovi rozlišit různé objekty a také informují o tom, jak by se měl umístit, a také o síle potřebné k provedení úkolů. Někdy, pro větší přesnost, lze k odvození takových parametrů použít laserovou triangulaci. Je to přesnější metoda, protože lasery obrysují objekty a jejich velikost pak může být zachycena kamerou.
3D vidění je stejně rozšířen v systémech robotického vidění. I když se řídí stejným konceptem vidění, jak je uvedeno výše, poskytuje zdravější sledování z různých úhlů. Nicméně, kromě ostatních částí přítomných v typickém systému robotického vidění, systém 3D vidění obsahuje skener. Používá se k analýze všech 3 rozměrů součásti nebo pracovní obálky a ke spuštění robota, aby podle toho jednal. Je pokročilejší a efektivnější než laserová triangulace.
Proč by měli výrobci používat systémy robotického vidění?
Zdroj: www.educba.com
Průměrný robot může být naprogramován tak, aby prováděl úkoly poměrně efektivně s minimálním dohledem. Ve skutečnosti tomu tak ve většině továren již nějakou dobu je. Možná se tedy ptáte, zda je nutné, abyste do svých robotů integrovali systémy robotického vidění? Přidává to nějakou hodnotu vašim robotickým operacím? Stručná odpověď na to zní, ano. Zde jsou některé ze způsobů, jak by vaše průmyslové roboty mohly být vylepšeny systémy robotického vidění.
Přesnost – zvažte, jak dobře byste provedli úkol se zavázanýma očima, v porovnání s tím, jak byste jej provedli s plným zrakem. To druhé je lepší, ne? To platí i pro roboty. Zatímco se mohou při provádění úkolů spolehnout na senzory, systém vidění je činí mnohem přesnějšími v tom, jak manipulují s díly a pracují na nich.
Bezpečnost – vizuální schopnosti byly shledány vysoce efektivními při zajišťování bezpečnosti robotů pro práci s lidmi. Kombinace systému robotického vidění a bezpečnostních senzorů poskytuje dvojí jistotu, že se robot zastaví nebo zpomalí, když zaznamená a uvidí překážku ve své cestě.
Vyšší provozní efektivita, když je robot vybaven systémem robotického vidění, je adaptivnější. Vezměte si například a delta robot za úkol třídit předměty jedoucí na dopravním pásu. Jeho systém vidění by vnímal objekty a rychlost, jakou procházejí systémem. Jak řídicí jednotka interpretuje taková vizuální data, signalizuje ramenům robota, aby pracovala rychlostí, která odpovídá rychlosti konvertovaného pásu. Nebylo by nutné spouštět a zastavovat pás, aby robot držel krok, což zvyšuje efektivitu.
Zlepšená nákladová efektivita – když se zlepší provozní efektivita, sníží se i provozní náklady. Navíc snížená potřeba dohledu a menší potřeba dalších vstupů, jako je polohování palet pro podporu přesnosti robota, to vše snižuje dodatečné náklady.
Vyšší hodnota – roboty, které mají systémy robotického vidění, dokážou více, což vám dává větší hodnotu z robota. Zatímco jste možná použili a Robot SCARA pro montáž dílů lze systém vidění nakonfigurovat tak, aby po montáži prováděl kontrolu kvality.
Aplikace robotického vidění
Zdroj: www.vision-systems.com
Příklady průmyslové aplikace systémů robotického vidění zahrnují:
Automatizované sklady - automatizované skladové roboty vybavené systémy robotického vidění se používají ke shromažďování a doručování balíků z různých částí skladu zaměstnancům. Systémy počítačového vidění eliminují potřebu, aby majitelé skladů plánovali specifické cesty pro roboty. Pomáhá snižovat náklady na automatizaci a činí robota flexibilnějším ve svých operacích.
Třídění-třídění zboží na výrobní lince je přesnější a efektivnější, když roboti dokážou identifikovat jedinečné produkty pomocí viditelného systému. Také je zrychluje a snižuje plýtvání a chyby, ke kterým často dochází, když robot pracuje „naslepo“.
Vybrat a umístit, Paletizace – díky možnosti vidět díly a podle toho upravit jejich polohu mohou roboti lépe provádět paletizaci a vychystávat a umisťovat úkoly. Systém počítačového vidění také eliminuje potřebu dalších podpůrných systémů, jako jsou polohovací palety.
Automatizované lékárny – robotické systémy vybavené systémy vidění se nyní používají k výdeji receptů v lékárnách pro auta. Vizuální systém zachytí předpis, odešle snímek do ovladače, který poté přesune kelímek na předpis do odpovídajícího dávkovače požadované pilulky. Je rychlý, ekonomický a velmi přesný.
Inspekce materiálu – to funguje zvláště dobře tam, kde má systém robotického vidění skener, který skenuje každý produkt, aby zjistil nedostatky. Díky tomu je kontrola kvality rychlejší a přesnější, protože takové skenování dokáže odhalit nedostatky, které by lidské oko mohlo snadno přehlédnout.
Faktory, které je třeba zvážit při investici do systému robotického vidění
Zdroj: Pixabay
Koncept robotického vidění je do značné míry stejný, ale bylo by nezbytné vyhledat spolehlivého poskytovatele služeb. Zvažte, že se jedná o nový koncept, který může být nutné přizpůsobit pro vaše roboty a celé tovární nastavení. Dále mohou vaši zaměstnanci potřebovat určitou orientaci, aby se přizpůsobili tomuto režimu provozu robota. Výhodou by byla společnost zabývající se systémem robotického vidění, která vám pomůže tento přechod hladce provést.
Kromě toho zvažte průmyslové aplikace máte v úmyslu začlenit systémy robotického vidění, protože si vybíráte mezi možnostmi, jako je 3D a další. Pokud jsou operace složité, možná budete potřebovat tak rozsáhlé systémy vidění. Pro základní operace, jako je pick and place, by však byl složitý systém vidění nedostatečně využíván, a proto by byl nákladově neefektivní.
Pokud jde o kompatibilitu, nezapomeňte se poradit s firmou zabývající se robotickým viděním, zda by byl prostor vaší továrny kompatibilní s kamerovým systémem. To by bylo zvláště znepokojivé, pokud mají být kamery namontovány v pracovním prostoru, nikoli na konstrukci robota. Nemusí to nutně způsobit, že vaše továrna nebude způsobilá pro systém, ale možná budete muset změnit uspořádání prostoru a upravit osvětlení.
Výzvy robotických systémů vidění
Zdroj: Pixabay
Investice do systémů robotického vidění je nákladný podnik. Vzhledem k tomu, že systémy jsou na trhu relativně nové, kvalitní by vás mohly vrátit o značné množství peněz. To je navíc k nákladům na údržbu a také k některým strukturálním změnám, které možná budete muset provést v prostoru vaší továrny. To je problém, který často znepřístupňuje takové systémy výrobcům, kteří pracují v rámci rozpočtových omezení.
Programování systémů robotického vidění může být také poměrně složité. Nejsou řešením plug-and-play. V případě, že váš poskytovatel služeb nemá zájem o poprodejní servis, možná budete muset najmout odborníky, aby váš systém fungoval tak, jak má. Kromě toho bude následovat období přizpůsobení, protože roboti začnou po instalaci systému strojového vidění pracovat trochu jinak než dříve. Nějaký výrobní prostoje lze očekávat, než celé nastavení začne efektivně běžet.
Závěr
Roboti jsou vyrobeni podle podoby lidských bytostí. Je tedy přirozené, že se uzavřely a staly se schopnými jedinečně identifikovat a interpretovat vizuální data. Jako výrobce by to byla investice s přidanou hodnotou do vašich průmyslových provozů. Systém robotického vidění je však také jen tak účinný jako roboti, které máte. Pokud přecházíte na robotickou automatizaci, začněte zapojením doprava výrobce průmyslových robotů před přechodem na systémy robotického vidění.