منبع: www.sodavision.com
هر سال روبات‌ها پیشرفته‌تر می‌شوند و وظایف پیچیده‌تری نسبت به قبل به آنها واگذار می‌شود. بر خلاف نیروی انسانی، آنها خسته نمی شوند و در عملیات خود بسیار سریعتر هستند. با این حال، همانطور که آنها در فرآیندهای صنعتی بیشتر گنجانده می شوند، نیاز فزاینده ای به ایمن تر کردن آنها برای فضاهای کارخانه و دقیق تر در عملیات آنها وجود دارد.
از این نیاز به ساختن است روبات های صنعتی آگاه تر از اینکه سیستم های بینایی ربات به وجود آمدند. که این سوال را ایجاد می کند که سیستم های بینایی ربات چیست؟ چگونه کار می کنند و آیا واقعا ربات ها را بهتر می کنند؟ در اینجا نگاهی عمیق به همه اینها و موارد دیگر وجود دارد.
Robot Vision چیست؟
منبع: www.fanucamerica.com
بینایی ربات در یک مفهوم غیر معمول مفهومی است که به دنبال کمک به ربات ها برای دیدن است. این یک سیستم متشکل از بخش‌های مختلف است که ربات را قادر می‌سازد تا داده‌های بصری را در محیط اطراف خود تفسیر کند. این قسمت ها عبارتند از:
دوربین ها - این دوربین ها روی ربات یا در فضای کاری آن نصب می شوند و به عنوان "چشم" ربات عمل می کنند.
نورپردازی ویژه – نورپردازی محل کار و یا اشیایی را که ربات روی آنها کار می کند روشن نگه می دارد تا دوربین بتواند آنها را به وضوح ثبت کند.
نرم افزار- این یک الگوریتم کامپیوتری است که کل سیستم بینایی بر روی آن کار می کند.
Robot Vision چگونه کار می کند؟
منبع: prneswprime
کار یک سیستم بینایی ربات مجموعه ای از مراحل است که ممکن است طولانی به نظر برسد اما در عرض چند ثانیه اتفاق می افتد. هر بخش از سیستم در ارتباط با دیگری کار می کند تا "بینایی" را ممکن کند. مراحل به شرح زیر آشکار می شود:
ربات وظیفه ای مانند مونتاژ قطعات میکرو بر روی برد PCB را بر عهده دارد. برای مونتاژ قطعه مناسب در محل مناسب، به دقت بالا و برخی راهنمایی های بصری نیاز دارد تا حرکات آن در صورت نیاز تنظیم شود.
دوربین برای تجسم پاکت کار یا موقعیت قطعه و جایی که باید قرار گیرد فعال می شود.
تصویر گرفته شده توسط دوربین به کنترلر ربات ارسال می شود که با استفاده از الگوریتم کامپیوتر آن را تفسیر می کند.
از این تفسیر، یک سیگنال فرمان از کنترل کننده به کنترل رله می شود ربات مونتاژ بازو
این دستور یک کد دستورالعمل است که بازوی ربات باید چه قسمتی را بین جمع آوری قطعه دنبال کند و کجا آن را روی برد PCB قرار دهد.
تصویری که توسط یک سیستم بینایی روباتی ثبت و ارسال می‌شود، فقط یک عکس بصری نیست. پارامترهایی مانند طول، عرض و ارتفاع قطعات را ثبت می‌کند. این جزئیات ضروری هستند زیرا به ربات کمک می کنند اشیاء مختلف را از هم جدا کند و همچنین نحوه قرارگیری خود و همچنین نیروی مورد نیاز برای اجرای وظایف را نشان می دهد. گاهی اوقات، برای دقت بیشتر، می توان از مثلث لیزری برای استخراج چنین پارامترهایی استفاده کرد. این روش دقیق‌تری است زیرا لیزرها اجسام را مشخص می‌کنند و اندازه آنها را می‌توان توسط دوربین تشخیص داد.
دید سه بعدی در سیستم‌های بینایی ربات به همان اندازه افزایش می‌یابد. در حالی که از همان مفهوم دیدی که در بالا ذکر شد پیروی می کند، دید سالم تری را از زوایای مختلف ارائه می دهد. با این حال، علاوه بر سایر بخش‌های موجود در یک سیستم بینایی روباتی معمولی، یک سیستم بینایی سه بعدی شامل یک اسکنر است. برای تجزیه و تحلیل هر 3 بعد یک قطعه یا پاکت کاری و تحریک ربات برای عمل مطابق با آن استفاده می شود. از مثلث سازی لیزری پیشرفته تر و موثرتر است.
چرا تولیدکنندگان باید از سیستم‌های Robot Vision استفاده کنند؟
منبع: www.educba.com
ربات معمولی را می توان طوری برنامه ریزی کرد که با حداقل نظارت، وظایف را کاملاً مؤثر انجام دهد. این در واقع مدتی است که در اکثر کارخانه ها وجود داشته است. بنابراین، ممکن است از خود بپرسید، آیا لازم است سیستم‌های بینایی ربات را در روبات‌های خود ادغام کنید؟ آیا ارزشی به عملیات ربات شما اضافه می کند؟ پاسخ کوتاه به آن این است که بله. در اینجا برخی از روش هایی که ربات های صنعتی شما توسط سیستم های بینایی ربات بهبود می یابند، آورده شده است.
دقت - در نظر بگیرید که چقدر خوب یک کار را با چشم بند انجام می دهید در مقابل اینکه چگونه با دید کامل انجام می دهید. دومی بهتر است، اینطور نیست؟ این در مورد ربات ها نیز صدق می کند. در حالی که آنها می توانند برای انجام وظایف به حسگرها تکیه کنند، یک سیستم بینایی آنها را در نحوه کار با قطعات و کار بر روی آنها بسیار دقیق تر می کند.
ایمنی – قابلیت‌های بصری در ایمن‌تر کردن ربات‌ها برای کار با آنها بسیار مؤثر است. ترکیبی از یک سیستم بینایی روباتیک و حسگرهای ایمنی، اطمینان مضاعفی را به وجود می‌آورد که ربات زمانی که مانعی را در مسیر خود حس کرده و ببیند، متوقف یا کند می‌شود.
راندمان عملیاتی بالاتر زمانی که یک ربات مجهز به سیستم بینایی رباتی باشد، سازگارتر است. به عنوان مثال، a ربات دلتا وظیفه مرتب سازی اشیایی که روی تسمه نقاله غلت می خورند. سیستم بینایی آن اجسام و سرعت عبور آنها از سیستم را درک می کند. همانطور که کنترلر چنین داده های بصری را تفسیر می کند، به بازوهای ربات سیگنال می دهد که با سرعتی مطابق با تسمه تبدیل کار کنند. برای نگه داشتن ربات نیازی به شروع و توقف کمربند نیست و این کارایی را بهبود می بخشد.
بهره وری هزینه بهبود یافته - هنگامی که کارایی عملیاتی بهبود می یابد، هزینه های عملیات نیز کاهش می یابد. علاوه بر این، کاهش نیاز به نظارت و نیاز کمتر به ورودی‌های اضافی مانند پالت‌های موقعیت‌یابی برای پشتیبانی از دقت ربات، همگی هزینه‌های اضافی را کاهش می‌دهند.
ربات‌هایی که دارای سیستم‌های بینایی رباتیک هستند، می‌توانند کارهای بیشتری انجام دهند که به شما ارزش بیشتری از ربات می‌دهد. در حالی که ممکن است از a استفاده کرده باشید ربات اسکارا فقط برای مونتاژ قطعات، یک سیستم بینایی را می توان برای انجام بازرسی کیفیت پس از مونتاژ پیکربندی کرد.
برنامه های Robot Vision
منبع: www.vision-systems.com
نمونه هایی از کاربردهای صنعتی سیستم های بینایی ربات عبارتند از:
انبارهای خودکار - خودکار ربات های انبار مجهز به سیستم های بینایی رباتیک برای جمع آوری و تحویل بسته ها از قسمت های مختلف انبار به کارکنان استفاده می شود. سیستم های بینایی نیاز صاحبان انبار را برای ترسیم مسیرهای خاص برای روبات ها از بین می برد. این به کاهش هزینه های اتوماسیون کمک می کند و ربات را در عملیات خود انعطاف پذیرتر می کند.
مرتب‌سازی و مرتب‌سازی کالاها در یک خط تولید زمانی دقیق‌تر و کارآمدتر می‌شود که روبات‌ها بتوانند محصولات منحصربه‌فرد را با استفاده از یک سیستم قابل مشاهده شناسایی کنند. همچنین آنها را سریعتر می‌کند و هدر رفت و خطاهایی را که اغلب هنگام کار کردن یک ربات "کور" رخ می‌دهند، کاهش می‌دهد.
انتخاب کنید و قرار دهیدپالت‌سازی – توانایی دیدن قطعات و تنظیم موقعیت آنها بر این اساس باعث می‌شود ربات‌ها پالت‌سازی را انجام دهند و وظایف را بهتر انتخاب و جای‌گذاری کنند. سیستم بینایی همچنین نیاز به سیستم های پشتیبانی اضافی مانند پالت های موقعیت یابی را از بین می برد.
داروخانه‌های خودکار- سیستم‌های روباتیک مجهز به سیستم‌های بینایی اکنون برای تجویز نسخه در داروخانه‌های خودکار استفاده می‌شوند. سیستم بینایی نسخه را ضبط می کند، تصویر را به کنترل کننده می فرستد و سپس یک فنجان نسخه را به توزیع کننده مربوطه قرص درخواستی منتقل می کند. سریع، مقرون به صرفه و بسیار دقیق است.
بازرسی مواد - این به ویژه در جایی که سیستم بینایی ربات دارای یک اسکنر است، به خوبی کار می کند زیرا هر محصول را برای تشخیص عیوب اسکن می کند. این امر بازرسی کیفیت را سریعتر و دقیق‌تر می‌کند، زیرا چنین اسکنی می‌تواند نقص‌هایی را که چشم انسان به راحتی از دست می‌دهد تشخیص دهد.
عواملی که باید در هنگام سرمایه گذاری در سیستم Robot Vision در نظر گرفت
منبع: پیکسابای
مفهوم دید ربات تا حد زیادی یکسان است، اما جستجوی یک ارائه دهنده خدمات قابل اعتماد ضروری است. در نظر بگیرید که این یک مفهوم جدید است که ممکن است نیاز به سفارشی سازی برای روبات های شما و کل تنظیمات کارخانه داشته باشد. علاوه بر این، کارکنان شما ممکن است برای انطباق با این حالت کار ربات به جهت گیری نیاز داشته باشند. یک شرکت سیستم بینایی رباتی که می تواند به شما کمک کند این انتقال را به راحتی انجام دهید، یک امتیاز مثبت خواهد بود.
علاوه بر این، وزن کنید کاربردهای صنعتی شما قصد دارید سیستم‌های بینایی ربات را برای انتخاب بین گزینه‌هایی مانند سه بعدی و موارد دیگر ترکیب کنید. اگر عملیات پیچیده باشد، شاید شما به چنین سیستم های دید گسترده ای نیاز داشته باشید. با این حال، برای عملیات اساسی مانند انتخاب و مکان، یک سیستم بینایی پیچیده کمتر مورد استفاده قرار می گیرد و بنابراین، مقرون به صرفه نیست.
در مورد سازگاری، حتماً با شرکت سیستم بینایی ربات مشورت کنید که آیا فضای کارخانه شما با سیستم بینایی سازگار است یا خیر. اگر قرار باشد دوربین‌ها بر خلاف ساختار ربات، درون پاکت کار نصب شوند، این موضوع نگران‌کننده خواهد بود. ممکن است لزوماً کارخانه شما را واجد شرایط سیستم نباشد، اما ممکن است مجبور شوید فضا را دوباره مرتب کنید و نور را تنظیم کنید.
چالش های سیستم های بینایی رباتیک
منبع: پیکسابای
سرمایه گذاری در سیستم های بینایی رباتیک یک سرمایه گذاری گران است. با توجه به اینکه سیستم ها در بازار نسبتاً جدید هستند، یک سیستم با کیفیت می تواند مقدار قابل توجهی پول را به شما بازگرداند. این علاوه بر هزینه های نگهداری و همچنین برخی تغییرات ساختاری است که ممکن است مجبور شوید در فضای کارخانه خود ایجاد کنید. این چالشی است که اغلب چنین سیستم‌هایی را برای تولیدکنندگانی که با محدودیت‌های بودجه‌ای کار می‌کنند غیرقابل دسترس می‌سازد.
برنامه نویسی سیستم های بینایی ربات نیز می تواند بسیار پیچیده باشد. آنها یک راه حل plug-and-play نیستند. در صورتی که ارائه‌دهنده خدمات شما مشتاق خدمات پس از فروش نباشد، ممکن است لازم باشد کارشناسانی را استخدام کنید تا سیستم شما آنطور که باید اجرا شود. علاوه بر این، یک دوره تنظیم وجود خواهد داشت زیرا ربات ها پس از نصب سیستم بینایی کمی متفاوت از قبل شروع به کار می کنند. مقداری توقف های تولید قبل از اینکه کل راه‌اندازی شروع به اجرای کارآمد کند باید انتظار داشت.
نتیجه
ربات ها شبیه انسان ساخته می شوند. بنابراین کاملاً طبیعی است که آنها به دور کامل رسیده اند و قادر به شناسایی و تفسیر منحصر به فرد داده های بصری شده اند. به عنوان یک تولید کننده، این یک سرمایه گذاری ارزش افزوده در عملیات صنعتی شما خواهد بود. با این حال، یک سیستم بینایی ربات نیز به اندازه ربات‌هایی که دارید مؤثر است. اگر به سمت اتوماسیون روباتیک می روید، با درگیر کردن سمت راست شروع کنید تولید کننده ربات صنعتی قبل از حرکت به سمت سیستم های بینایی روباتیک.