Bendradarbiaujantis robotų vaizdo patikros metodas veikia, kai kiekviena reikalinga savybė yra susieta su stabilia detalės nuoroda, kontroliuojamu vaizdu ir apšvietimo sąlygomis, aiškia sprendimo taisykle ir atkuriamu pakartotinio patikrinimo keliu. Roboto judesys gali padėti jutiklį aplink sudėtingą korpusą, tačiau vien judėjimas neužtikrina vaizdo kokybės ar aptikimo galimybės. Prieš pateikdami bet kokią pretenziją dėl aprėpties ar kokybės, patikrinkite reprezentatyvias dalis, žinomas sąlygas, užsikimšimo atvejus, neapibrėžtumą ir atmetimo tvarkymą.
Svarbiausi paėmimai
- Pradėkite nuo savybių ir sąlygų matricos, o ne nuo kameros pozų sąrašo.
- Apibrėžkite, kaip detalės koordinačių sistema yra susijusi su tvirtinimo įtaisu, robotu, jutikliu ir vaizdu.
- Apšvietimą, ekspoziciją, paviršiaus sąlygas, fokusavimą ir matymo lauką traktuokite kaip vieną vaizdo gavimo nustatymą.
- Užfiksuokite uždengtus, mažo patikimumo, trūkstamo vaizdo ir komunikacijos atvejus, užuot juos tyliai klasifikavę.
- Palyginkite stacionarias kameras, robotų nešiojamas kameras ir rankinį patikrinimą su tomis pačiomis priėmimo ir pakartotinio patikrinimo taisyklėmis.
Ką rodo ir ko nerodo atrinkti įrodymai
Pasirinktoje sekoje pavaizduotas bendradarbiaujantis robotas, judantis sudėtingame metaliniame korpuse ir rodantis įrenginį keliems paviršiams. Besikeičiantys požiūrio taškai leidžia aptarti roboto atliekamus jutiklius, prieigą prie elementų, vaizdo planavimą, galimą uždengimą ir pakartotinį maršruto patikrinimą.
Vaizdo įraše nenurodomas jutiklio tipas, ar įrenginys fiksuoja dvimačius, ar trimačius duomenis, objektyvas, apšvietimas, ekspozicija, funkcijų sąrašas, etaloninis metodas, kalibravimas, matavimo neapibrėžtis, algoritmas, mokymo duomenys, defektų rinkinys, patikrinimo aprėptis, tikslumas, klaidingų skambučių elgsena, ciklo laikas, atsekamumo sistema, priėmimo rezultatas ar gamybos diegimas. Iš jo negalima gauti jokio „100 % patikrinimo“ teiginio ar skaitmeninio aptikimo rezultato.
Ši riba pakeičia pokalbį apie projektavimą. Klausimas ne „Ar rankena gali apžvelgti korpusą?“. Klausimas – „Ar kiekvieną reikiamą sąlygą galima stebėti kontroliuojamais įrodymais ir nukreipti į apibrėžtą patvirtinimo, neatitikimo arba pakartotinio patikrinimo būseną?“.
Bendradarbiaujantis robotinis regos tikrinimo metodas: CLEAR
EVST naudoja CLEAR ankstyvos patikros peržiūrai struktūrizuoti:
- C — Koordinačių nuoroda: detalės atskaitos taškas, tvirtinimo elemento nuoroda, roboto rėmas, jutiklio rėmas ir ypatybių tapatybė.
- L — Apšvietimas: krypties, spektro ar šaltinio pasirinkimas, akinimo kontrolė, aplinkos izoliacija ir būklės stebėjimas.
- E — Ekspozicija ir matymo laukas: darbinis atstumas, fokusavimas, ypatybės dydis, vaizdo sritis, judesio būsena ir fiksavimo paleidiklis.
- A — Prieiga ir uždengimas: įrankio tarpas, kameros poza, užblokuoti paviršiai, kabeliai ir susidūrimo kontūras.
- R – Pakartotinis patikrinimas ir įrašai: patikimumo arba galiojimo būsenos, pakartotinio bandymo taisyklės, rankinis šalinimas, vaizdų išsaugojimas ir pakeitimų valdymas.
CLEAR nepasirenka kameros ir negarantuoja rezultato. Jis atskleidžia projekto įrodymus, reikalingus architektūroms ir projektavimo bandymams palyginti.
1. Produkto reikalavimus išverskite į funkcijų matricą
Išvardykite kiekvieną tikrintiną savybę ar sąlygą ir susiekite ją su brėžiniu, specifikacija, valdymo planu ar sutartu produkto reikalavimu. Aprašykite, kas laikoma priimtinu stebėjimu, nedarant prielaidos apie regėjimo metodą. Pavyzdžiai gali būti buvimas, orientacija, paviršiaus būklė, etiketės ar kodo skaitomumas, jungties būsena arba matmuo, tačiau kiekvienam iš jų reikalinga sava apimtis ir įrodymai.
2. Nustatykite koordinačių ir tapatybių grandinę
Roboto nešiojamas jutiklis turi žinoti, kuri detalė yra ir kur yra tikslinis elementas jutiklio atžvilgiu. Apibrėžkite detalės vietą tvirtinimo elemente, tvirtinimo elemento nuorodą į robotą, roboto įrankį arba jutiklio rėmą ir vaizdo sritį, naudojamą sprendimui priimti. Nurodykite, kaip parenkamas ir patvirtinamas produkto variantas ir programa.
Roboto pozos kartojamumas yra tik vienas iš veiksnių. Įtvirtinimo variantai, detalės išdėstymas, jutiklio tvirtinimas, kalibravimas, objektyvo elgsena, terminės sąlygos ir elementų geometrija gali pakeisti vaizdą. ISO 9283 standarte pateikiami pramoninių robotų manipuliavimo našumo vertinimo metodai; jame nenustatytas visos regos ir patikros kameros matavimo našumas.
Suplanuokite etaloninius patikrinimus, kurie gali atskleisti pasikeitusį ryšį. Tai gali būti žinomas artefaktas, tvirtinimo taškas, atskaitos taškas, vaizdo būklės funkcija arba kitas projektui būdingas metodas. Apibrėžkite, kada reikalingas etaloninis patikrinimas – po aptarnavimo, susidūrimo, jutiklio reguliavimo, programinės įrangos pakeitimo ar nepavykusio būklės patikrinimo – ir kas nutinka, kai jis viršija leistiną būseną.
3. Apšvietimo projektavimas prieš optimizuojant sprendimų logiką
Mašininio matymo vaizdai sukuriami šviesos, paviršiaus, geometrijos, lęšio ir jutiklio sąveikaujant. Vienoje dirbtuvių lempoje žmogui matoma savybė gali išnykti, kai detalė yra sutepta, pasukta, labiau atspindinti šviesą arba veikiama kintančios aplinkos šviesos.
Automatikos tobulinimo asociacijos mašininio matymo apšvietimo gairėse paaiškinama, kaip apšvietimo geometrija ir technika veikia kontrastą ir elementų matomumą. Robotų nešiojamoje sistemoje apšvietimas gali būti montuojamas su jutikliu, fiksuotas stotyje arba derinamas. Kiekvienas išdėstymas keičia šešėlį, akinimą, kabelio apkrovą, susidūrimo kontūrą ir optinės būklės pakartojamumą.
4. Apibrėžkite fiksavimo langą
Kiekvienai funkcijai nurodykite darbinį atstumą, matymo lauką, pageidaujamą vaizdo sritį, fokusavimo sąlygas, kameros orientaciją, apšvietimo būseną, ekspoziciją arba lygiaverčius nustatymus, roboto būseną ir suveikimo patvirtinimą. Nuspręskite, ar robotas turi stovėti nejudėdamas, gali nusistoti tam tikroje pozoje ar gali fiksuoti judesį tik tuo atveju, jei tas metodas yra patvirtintas.
Platesnis matymo laukas gali parodyti daugiau konteksto, tačiau gali sumažinti naudingą vaizdo detalumą, matomą esant mažam elementui. Vaizdas iš arti gali pagerinti elementų matomumą, tuo pačiu sumažinant detalės vietos arba roboto padėties toleranciją. Šiuos kompromisus reikia išbandyti naudojant pasirinktą jutiklį ir faktines detales; filmuota medžiaga negali jų išspręsti.
Pridėkite vaizdo galiojimo patikrinimus. Trūkstamas gaidukas, persotintas kadras, neryškus vaizdas, užblokuotas objektyvas, prarastas apšvietimas, neteisingas variantas arba nepilnas perkėlimas neturėtų būti traktuojami kaip patikrinta prekė. Sukurkite aiškią būseną „nėra galiojančio sprendimo“.
5. Prieigos ir uždengimo planavimas kaip rodinių rinkinys
Sudėtingi korpusai sukuria ertmes, briaunas, flanšus, jungtis ir atspindinčius paviršius, kurie blokuoja arba iškreipia vaizdą. Sukurkite elementų matricos vaizdų rinkinį. Viena poza gali apimti kelis suderinamus elementus; kitai funkcijai gali prireikti dviejų vaizdų, kad būtų galima valdyti uždengimą arba orientaciją.
Sumodeliuokite jutiklio korpusą, objektyvo apsaugą, apšvietimą, laikiklį, riešą, kabelį ir roboto korpusą. Įtraukite priartėjimą ir atsitraukimą, ne tik fiksavimo pozą. Patikrinkite tvirtinimo elementus, apsaugas, konvejerius, gretimus įrankius ir detalę ties tolerancijos ribomis. Apsaugokite jutiklį nuo susidūrimo ir proceso užteršimo neužblokuodami jo optinio kelio.
Kai elemento negalima patikimai stebėti, dokumentuokite tarpą. Galimos parinktys: įtaiso orientacijos keitimas, fiksuotos kameros pridėjimas, valdomo apšvietimo pridėjimas, detalės pateikimo modifikavimas, kito jutimo metodo naudojimas arba tos ypatybės nukreipimas rankiniam patikrinimui. Tarpo slėpimas po bendra „kelių kampų apžiūros“ etikete sukuria nepagrįstą aprėpties teiginį.
6. Sukurkite reprezentatyvų vaizdą ir sąlygų rinkinį
Bandymams reikalingos identifikuotos dalys, kurios atspindi įprastą gamybos svyravimą ir žinomas sąlygas, susijusias su požymių matrica. Pateikite priimtinus ir nepriimtinus pavyzdžius, kur tai praktiška ir leidžiama, kartu su ribinėmis arba dviprasmiškomis būsenomis, kurios turėtų paskatinti pakartotinį patikrinimą arba rankinį pašalinimą.
NIST gamybos ir robotikos matavimo darbas labiau pabrėžia našumo vertinimą ir matavimo mokslą, o ne išvadas iš demonstracijų. Čia galioja tas pats principas: apibrėžkite matuojamąjį dydį arba sprendimą, etaloninę sąlygą, neapibrėžtumo veiksnius, bandymo procedūrą ir ataskaitų teikimo ribas.
7. Pasirinkite metriką, atitinkančią sprendimo riziką
Nesuspauskite našumo į vieną neapibrėžtą „tikslumo“ skaičių. Klasifikavimo užduočiai atlikti komandoms gali prireikti painiavos kategorijų, klaidingo priėmimo, klaidingo atmetimo, negaliojančių vaizdų dažnio ir elgsenos pagal defektų ar būklės klasę. Matavimo užduočiai atlikti gali prireikti reikalavimą atitinkančių šališkumo, pakartojamumo, atkuriamumo, neapibrėžtumo, diapazono, skiriamosios gebos ir atsekamumo.
Tikslūs rodikliai ir imties dizainas priklauso nuo taikymo ir klaidos pasekmių. Nurodykite tiriamųjų dalių reprezentuojamą populiaciją ir neapimamas sąlygas. Ribotos imties rezultatas nepateisina universalaus aptikimo ar aprėpties teiginio.
Susiekite kiekvieną metriką su dispozicija. Mažo patikimumo arba ne pagal lango ribas gautas rezultatas gali būti nukreiptas į antrą automatizuotą peržiūrą, pakartotinį nuskaitymą po valymo, rankinį patikrinimą, atmetimą arba sustabdymą. Nuspręskite šį maršrutą prieš gamybą, kad sistema neprovokuotų.
8. Projekto pakartotinis patikrinimas ir gedimų šalinimas
Apibrėžkite, kas sukelia pakartotinį fiksavimą toje pačioje pozoje, naują vaizdą, detalės perkėlimą, objektyvo patikrinimą, tvirtinimo įtaiso pakartotinį įstatymą arba rankinę peržiūrą. Apribokite automatinius pakartotinius bandymus, kad nuolatinė bloga būsena neužimtų laiko ir neperrašytų pradinių įrodymų.
Sukurkite kontroliuojamus atsakymus į neteisingą detalę, detalės neįdėtą vietą, etaloninio patikrinimo gedimą, roboto padėties gedimą, jutiklio ryšio praradimą, apšvietimo gedimą, trūkstamą vaizdą, saugojimo gedimą, mažo patikimumo rezultatą, dviprasmišką rezultatą ir patikrinimo atmetimą. Išsaugokite pradinį rezultatą ir detalės tapatybę juos atkuriant.
9. Palyginkite architektūras su ta pačia sąlygų matrica
| architektūra | Naudinga, kai | Pagrindinis bandymo privalumas | Pagrindinis bandymo apribojimas |
|---|---|---|---|
| Fiksuotas kamerų rinkinys | Funkcijos pasiekia stabilias vietas ir vaizdus | Paprastas fiksavimo laikas ir roboto judėjimas tarp vaizdų | Gali prireikti kelių kamerų arba dalies perorientavimo; uždengimą galima ištaisyti |
| Roboto nešiojama kamera | Funkcijos yra paskirstytos po sudėtingą dalį | Lankstūs požiūrio taškai ir galimybė dalytis jutikliais | Daugiau pozų, kabelių, susidūrimų, fiksavimo laiko ir kalibravimo priklausomybių |
| Rankinis patikrinimas | Sąlygoms reikalingas žmogaus interpretavimas arba nedidelis lankstumas | Prisitaikantis žiūrėjimas ir kontekstinis vertinimas | Turi būti valdoma ergonomika, nuoseklumas, dokumentacija ir personalas |
Visiems trims naudokite vieną požymių matricą, reprezentatyvų sąlygų rinkinį, disponavimo logiką ir įrodymų saugojimo planą. Palyginkite visus priimtus sprendimus, įskaitant tvarkymą, fiksavimą, apdorojimą, pakartotinį patikrinimą, rankinę peržiūrą, pakeitimą, priežiūrą ir atkūrimą.
Hibridinės architektūros dažnai yra pagrįstos. Stacionarios kameros gali apdoroti stabilius aukšto dažnio vaizdus, roboto nešiojamas jutiklis gali pasiekti paskirstytus paviršius, o rankinis patikrinimas gali išspręsti aiškiai apibrėžtus dviprasmiškus atvejus. Architektūra turėtų atitikti įrodymų poreikius, o ne norą automatizuoti kiekvieną vaizdą vienu įrenginiu.
10. Užsakymai nuo vaizdo galiojimo iki gamybos būsenų
Pradėkite nuo detalės tapatybės, tvirtinimo elemento nuorodos, jutiklio būklės, apšvietimo ir fiksavimo patvirtinimo. Patikrinkite vieną savybę įprastomis ir sudėtingomis priimtinomis sąlygomis, tada įvertinkite žinomas nepriimtinas ir neteisingas vaizdo būsenas. Išplėskite funkcijų matricą ir produkto variantus.
Paleiskite visą detalių seką, įskaitant perkėlimą, peržiūros tvarką, sprendimų apibendrinimą, pakartotinį patikrinimą, atmetimo maršruto parinkimą ir duomenų įrašymą. Patikrinkite perjungimą, jutiklio ar lemputės aptarnavimą, pasikeitusią paviršiaus būklę, neįdėtą detalę, neteisingą programą, ryšio praradimą, užblokuotą vaizdą ir nutrauktą ciklą.
Paskelbkite tik tas funkcijas, variantus, sąlygas ir konfigūraciją, kurios buvo iš tikrųjų įvertintos. Turėkite pakeitimų kontrolės sąrašą, skirtą jutiklio laikikliui, lęšiui, apšvietimui, korpusui, tvirtinimo elementui, roboto rėmui, programinei įrangai, slenksčiams ir gaminio pakeitimams, kurie gali paneigti ankstesnius įrodymus.
Cituojami teiginiai
Regėjimo sprendimui reikalinga atskaitos grandinė nuo detalės ir tvirtinimo elemento per robotą ir jutiklį iki vaizdo; vien roboto poza nėra matavimo rezultatas. Šaltinio pagrindas: ISO 9283 apibrėžia robotų našumo vertinimą, o NIST gamybos automatizavimą sieja su našumo vertinimu ir matavimo mokslu. Riba: projekte turi būti apibrėžta visa langelių nuoroda ir neapibrėžtumo metodas.
Apšvietimas ir vaizdo galiojimas yra tikrinimo įvesties duomenys: sodrus, neryškus, užblokuotas, trūkstamas arba neteisingo varianto vaizdas nėra galiojantis tikrinimo rezultatas. Šaltinio pagrindas: Automatikos tobulinimo asociacija paaiškina, kaip apšvietimo geometrija veikia kontrastą ir elementų matomumą; straipsnio CLEAR apžvalgoje šis principas pateikiamas siekiant nustatyti pagrįstumą. Riba: slenksčiams ir būklės patikrinimams reikalinga pasirinkta įranga ir reprezentatyvios dalys.
Roboto nešiojama kamera pateisinama kontroliuojama prieiga prie paskirstytų ar uždengtų funkcijų, o ne vien judesiu. Šaltinio pagrindas: stebima šaltinių seka rodo kelis požiūrio taškus aplink sudėtingą korpusą. Riba: ji nenustato elementų aprėpties, jutiklio tipo, tikslumo ar aptikimo našumo.
Neaiškus regėjimo rezultatas reikalauja aiškaus pakartotinio patikrinimo, rankinio patvirtinimo, atmetimo arba sustabdymo maršruto, o ne automatinio leidimo. Šaltinio pagrindu: CLEAR metodas atskiria pakartotinį patikrinimą ir įrašus nuo vaizdo gavimo. Riba: maršruto ir sprendimo rizika išlieka projektui būdinga.
Projekto įvesties kontrolinis sąrašas
- Savybių ir sąlygų matrica su šaltinio reikalavimais ir nuostatomis.
- Detalių variantai, tvirtinimo įtaisas ir atskaitos taškas, tvarkymo būsena ir numatomas paviršiaus kitimas.
- Kandidatas į jutiklį, objektyvą, apšvietimą, tvirtinimą, laidą, apsauginę įrangą ir sąsajas.
- Reikalingi vaizdai, darbiniai atstumai, matymo laukai, kliūtys ir prieigos takai.
- Tipinės normalios, nepriimtinos, ribinės ir netinkamo vaizdo būsenos.
- Metrikos, pamatiniai metodai, mėginių ėmimo planas, priėmimo taisyklės ir ribos.
- Pakartotinis patikrinimas, rankinė peržiūra, atmetimų tvarkymas, vaizdų išsaugojimas, gedimų atkūrimas ir pakeitimų valdymas.
Prieš bandymus kameromis galima užpildyti pridedamą įvesties lapą, kad būtų galima atskirti reikalavimus, prielaidas ir patikrintus įrodymus.
Dažnai užduodami klausimai
Ar filmuota medžiaga įrodo, kad naudojama trimatė kamera?
Ne. Jame pavaizduotas robotas, nukreipęs įrenginį į kelis paviršius. Jutiklio tipas ir duomenų perdavimo būdas nėra nustatyti.
Ar vienas platus vaizdas gali pakeisti kelis artimus vaizdus?
Kartais, bet tik tuo atveju, jei kiekvienas reikalingas elementas reprezentatyviomis sąlygomis išlaiko tinkamą matomumą ir sprendimų priėmimo įrodymus. Turi būti patikrinti matymo laukas, elementų detalumas, akinimas, uždengimas ir detalių variacijos.
Kas turėtų nutikti, kai vaizdas neryškus?
Nukreipkite jį į apibrėžtą negaliojančią arba neaiškią būseną. Ląstelė gali atkurti duomenis, pakeisti vaizdą, užsakyti valymą, nusiųsti detalę rankiniam patikrinimui, atmesti arba sustabdyti pagal sutartą rizikos ir proceso planą.
Kaip turėtų būti parašytas regėjimo patikrinimo prašymas?
Įvardykite požymį, dalinę populiaciją, sąlygas, metodą, sprendimo taisyklę, vertinimo įrodymus ir žinomas ribas. Venkite plataus tikslumo, defektų dažnio ar visiško aprėpties terminų be tokių pagrindimų.
Kada rankinis patvirtinimas vis dar naudingas?
Kai sąlygos yra retos, dviprasmiškos, kintančios arba dar nepatvirtintos pakankamais automatizuotais įrodymais, rankinė peržiūra vis tiek turėtų apimti instrukcijas, ergonomiką, įrašus ir šalinimo taisykles.
Susiję ištekliai
- Pramoninės automatikos linijų integravimas
- Robotinių ląstelių komponentai ir integravimo vadovas
- Automatizavimo sprendimų apžvalga
- 3D vaizdo apžiūros kameros taikymo apžvalga
Šaltiniai
- Automatikos tobulinimo asociacija: mašininis matymas ir apšvietimas
- NIST robotika ir gamybos automatizavimas
- ISO 9283:1998. Pramoninių robotų manipuliavimas, veikimo kriterijai ir susiję bandymo metodai.
- ISO 10218-2:2025. Pramoninių robotų taikymas ir robotų ląstelės
Kas parengė šį vadovą, kaip ir kodėl
- Autoriaus subjektas: EVST redakcijos komanda, tas pats organizacijos lygio autorius, naudojamas straipsnio eilutėje ir struktūrizuotuose duomenyse. Nenurodoma jokia individuali darbuotojo kredencialo informacija.
- Pirmosios šalies pastebėjimas: Komanda peržiūrėjo pasirinktą kelių kampų šaltinio seką ir užfiksavo tik matomą robotą, korpusą, įrenginio pateikimą ir besikeičiančius požiūrio taškus; jutiklio tipas, algoritmas, aprėptis, tikslumas, aptikimas ir gamybos rezultatai liko neįtraukti.
- Kaip: Komanda pritaikė CLEAR atskaitos, apšvietimo, fiksavimo, prieigos ir pakartotinio patikrinimo modelį; palygino stacionarias, robotų nešiojamas ir rankines architektūras; ir kiekvieną techninį teiginį patikrino pagal įrodymų registrą bei išvardintus mašininio matymo, robotų našumo ir matavimo šaltinius.
- Kodėl: Šis vadovas padeda inspekcijos komandoms prieš pasirenkant įrangą susieti kiekvieną vaizdą su kontroliuojama nuoroda, apšvietimo sąlygomis, sprendimo taisykle, pakartotinio patikrinimo maršrutu, įrodymų įrašu ir pakeitimų valdymo iniciatoriumi.
- Skaidrumas: Redakcijos metodas · Pataisymai ir atnaujinimai · Privatumo politika · Kontaktai · Naudojimo sąlygos
Sukurkite funkcijų matricą prieš bandymą su kamera
Nusiųskite EVST produkto variantus, savybių ir būklės matricą, tvirtinimo įtaisą ir atskaitos tašką, paviršiaus variantus, reikiamus vaizdus, galimą jutiklių paketą, sprendimų pasekmes, reprezentacines dalis, pakartotinio patikrinimo taisykles ir duomenų saugojimo poreikius. Galime juos susisteminti į peržiūros ir įrodymų bandymų planą; galutinė jutiklių technologija, galimybės ir priėmimas priklauso nuo konkretaus projekto vertinimo.