Zdroj: www.sodavision.com
Každý rok sa roboty stávajú vyspelejšími a sú pridelené na vykonávanie zložitejších úloh ako predtým. Na rozdiel od ľudskej práce sa neunavujú a vo svojich operáciách sú oveľa rýchlejšie. Ako sa však začleňujú do čoraz väčšieho počtu priemyselných procesov, rastie potreba urobiť ich bezpečnejšími pre výrobné priestory a presnejšími v ich prevádzke.
Je to z tejto potreby robiť priemyselné roboty si viac „uvedomujú“, že systémy videnia robotov vznikli. Čo vyvoláva otázku, čo sú systémy robotického videnia? Ako fungujú a naozaj robia roboty lepšími? Tu je hĺbkový pohľad na to všetko a ešte viac.
Čo je to Robot Vision?
Zdroj: www.fanucamerica.com
Robotické videnie v laickom zmysle je koncept, ktorý sa snaží pomôcť robotom vidieť. Ide o systém pozostávajúci z rôznych častí, ktoré umožňujú robotovi interpretovať vizuálne dáta vo svojom okolí. Tieto časti zahŕňajú:
Kamery – sú namontované na robote alebo v jeho pracovnom priestore a fungujú ako „oči“ robota.
Špeciálne osvetlenie – osvetlenie udržuje pracovnú plochu a/alebo predmety, na ktorých robot pracuje, osvetlené tak, aby ich kamera mohla jasne zachytiť
Softvér - ide o počítačový algoritmus, na ktorom funguje celý systém videnia.
Ako funguje videnie robota?
Zdroj: prneswprime
Fungovanie systému robotického videnia je séria krokov, ktoré sa môžu zdať zdĺhavé, no udejú sa v priebehu niekoľkých sekúnd. Každá časť systému funguje v spojení s druhou, aby umožnili „videnie“. Kroky sa vyvíjajú nasledovne:
Robot má pridelenú úlohu, ako je montáž mikrodielov na dosku PCB. Ak chcete zostaviť správnu časť na správnom mieste, vyžaduje si vysokú presnosť a určité vizuálne vedenie na reguláciu jej pohybov podľa potreby.
Kamera sa aktivuje, aby vizualizovala pracovnú obálku alebo polohu dielu a kde by mal byť umiestnený.
Obraz zachytený kamerou sa odošle do riadiacej jednotky robota, ktorá ho interpretuje pomocou počítačového algoritmu.
Z tejto interpretácie sa prenáša príkazový signál z ovládača do montážny robot rameno.
Príkaz je kód inštrukcií o tom, akú časť by malo rameno robota sledovať medzi zbieraním dielu a kam ho má umiestniť na doske PCB.
Obraz zachytený a prenášaný systémom robotického videnia nie je len vizuálna fotografia. Zaznamenáva parametre, ako je dĺžka, šírka a výška častí. Tieto detaily sú nevyhnutné, pretože pomáhajú robotovi rozlíšiť rôzne objekty a tiež informujú o tom, ako by sa mal umiestniť, ako aj o sile potrebnej na vykonanie úloh. Niekedy sa pre väčšiu presnosť môže na odvodenie takýchto parametrov použiť laserová triangulácia. Je to presnejšia metóda, pretože lasery obrysujú objekty a ich veľkosť potom môže zachytiť kamera.
3D videnie je rovnako populárny v systémoch robotického videnia. Aj keď sa riadi rovnakým konceptom vízie, ako je uvedené vyššie, poskytuje zdravšie sledovanie z rôznych uhlov. Avšak okrem iných častí prítomných v typickom systéme robotického videnia obsahuje systém 3D videnia skener. Používa sa na analýzu všetkých 3 rozmerov dielu alebo pracovnej obálky a spustenie robota, aby podľa toho konal. Je pokročilejšia a efektívnejšia ako laserová triangulácia.
Prečo by mali výrobcovia používať systémy videnia robotov?
Zdroj: www.educba.com
Priemerný robot môže byť naprogramovaný tak, aby vykonával úlohy pomerne efektívne s minimálnym dohľadom. V skutočnosti to tak už nejaký čas je vo väčšine tovární. Možno sa teda pýtate, či je potrebné, aby ste do svojich robotov integrovali systémy robotického videnia? Prináša to nejakú hodnotu vašim robotickým operáciám? Krátka odpoveď na to je, áno. Tu je niekoľko spôsobov, ako by sa vaše priemyselné roboty zlepšili pomocou systémov robotického videnia.
Presnosť – zvážte, ako dobre by ste vykonali úlohu so zaviazanými očami v porovnaní s tým, ako by ste ju vykonávali s plným zrakom. To druhé je lepšie, nie? To platí aj pre roboty. Aj keď sa pri vykonávaní úloh môžu spoľahnúť na senzory, systém videnia ich robí oveľa presnejšími v tom, ako manipulujú s dielmi a pracujú na nich.
Bezpečnosť – vizuálne schopnosti sú vysoko efektívne pri vytváraní robotov bezpečnejších pre ľudí pri práci. Kombinácia systému robotického videnia a bezpečnostných senzorov poskytuje dvojitú istotu, že robot sa zastaví alebo spomalí, keď zaznamená a uvidí prekážku v ceste.
Vyššia prevádzková efektivita, keď je robot vybavený systémom robotického videnia, je prispôsobivejší. Vezmime si napríklad a delta robot úlohou je triediť predmety valiace sa na dopravnom páse. Jeho systém videnia by vnímal objekty a rýchlosť, akou prechádzajú systémom. Keď ovládač interpretuje takéto vizuálne údaje, signalizuje ramenám robota, aby pracovali rýchlosťou, ktorá zodpovedá rýchlosti konvertovaného pásu. Nebolo by potrebné spúšťať a zastavovať pás, aby robot držal krok, čo zvyšuje efektivitu.
Zlepšená nákladová efektívnosť – keď sa zvýši prevádzková efektivita, znížia sa aj prevádzkové náklady. Navyše, znížená potreba dohľadu a menšia potreba ďalších vstupov, ako je polohovanie paliet na podporu presnosti robota, to všetko znižuje dodatočné náklady.
Vyššia hodnota – roboty, ktoré majú systémy robotického videnia, dokážu viac, vďaka čomu získate väčšiu hodnotu z robota. Zatiaľ čo ste možno použili a Robot SCARA na montáž dielov je možné systém videnia nakonfigurovať tak, aby po montáži vykonal kontrolu kvality.
Aplikácie robotického videnia
Zdroj: www.vision-systems.com
Príklady priemyselných aplikácií systémov robotického videnia zahŕňajú:
Automatizované sklady- automatizované skladové roboty vybavené systémami robotického videnia sa používajú na zhromažďovanie a doručovanie balíkov z rôznych častí skladu personálu. Systémy videnia eliminujú potrebu vlastníkov skladov vytýčiť špecifické cesty pre roboty. Pomáha to znižovať náklady na automatizáciu a robí robota flexibilnejším vo svojich operáciách.
Triedenie – triedenie tovaru vo výrobnej linke je presnejšie a efektívnejšie, keď roboty dokážu identifikovať jedinečné produkty pomocou viditeľného systému. Taktiež ich zrýchľuje a znižuje plytvanie a chyby, ktoré sa často vyskytujú, keď robot pracuje „naslepo“.
Vyberte a umiestnite, Paletizácia – schopnosť vidieť diely a podľa toho upraviť ich polohu umožňuje robotom lepšie vykonávať paletizáciu a umiestňovať úlohy. Systém videnia tiež eliminuje potrebu ďalších podporných systémov, ako sú polohovacie palety.
Automatizované lekárne – robotické systémy vybavené vizuálnymi systémami sa teraz používajú na výdaj receptov v autolekárňach. Systém videnia zachytí recept, odošle obrázok do ovládača, ktorý potom posunie pohár na predpis do zodpovedajúceho dávkovača požadovanej pilulky. Je rýchly, ekonomický a veľmi presný.
Kontrola materiálu – funguje to obzvlášť dobre tam, kde má systém robotického videnia skener, ktorý skenuje každý výrobok, aby zistil nedostatky. Vďaka tomu je kontrola kvality rýchlejšia a presnejšia, pretože takéto skenovanie dokáže odhaliť nedostatky, ktoré by ľudské oko mohlo ľahko prehliadnuť.
Faktory, ktoré treba zvážiť pri investícii do systému robotického videnia
Zdroj: Pixabay
Koncept videnia robota je do značnej miery rovnaký, ale bolo by nevyhnutné vyhľadať spoľahlivého poskytovateľa služieb. Zvážte, že ide o nový koncept, ktorý možno bude potrebné prispôsobiť pre vaše roboty a celé výrobné nastavenie. Okrem toho môžu vaši zamestnanci potrebovať určitú orientáciu, aby sa prispôsobili tomuto režimu prevádzky robota. Výhodou by bola spoločnosť zaoberajúca sa systémom robotického videnia, ktorá vám môže pomôcť tento prechod hladko.
Okrem toho zvážte priemyselné aplikácie máte v úmysle začleniť systémy robotického videnia pri výbere medzi možnosťami ako 3D a inými. Ak sú operácie zložité, možno budete potrebovať také rozsiahle systémy videnia. Avšak pre základné operácie, ako je pick and place, by bol komplexný systém videnia nedostatočne využívaný, a preto by bol nákladovo neefektívny.
Pokiaľ ide o kompatibilitu, nezabudnite sa poradiť s firmou zaoberajúcou sa systémom robotického videnia, či by bol priestor vašej továrne kompatibilný so systémom videnia. Toto by bolo obzvlášť znepokojujúce, ak by sa kamery mali namontovať v rámci pracovného priestoru a nie na konštrukciu robota. Nemusí to nevyhnutne spôsobiť, že vaša továreň nebude spôsobilá pre systém, ale možno budete musieť zmeniť usporiadanie priestoru a upraviť osvetlenie.
Výzvy robotických systémov videnia
Zdroj: Pixabay
Investovanie do systémov robotického videnia je nákladný podnik. Vzhľadom na to, že systémy sú na trhu relatívne nové, kvalitný by vám mohol vrátiť značné množstvo peňazí. Je to navyše k nákladom na údržbu, ako aj k niektorým štrukturálnym zmenám, ktoré možno budete musieť vykonať vo vašej továrni. Toto je problém, ktorý často robí takéto systémy nedostupnými pre výrobcov, ktorí pracujú v rámci rozpočtových obmedzení.
Programovanie systémov videnia robotov môže byť tiež pomerne zložité. Nie sú riešením typu plug-and-play. V prípade, že váš poskytovateľ služieb nemá záujem o popredajný servis, možno budete musieť najať odborníkov, aby váš systém fungoval tak, ako má. Okrem toho bude nasledovať obdobie prispôsobenia, pretože roboty začnú pracovať trochu inak ako predtým, keď je nainštalovaný systém videnia. Niektorí výrobné prestoje je potrebné očakávať predtým, ako celé nastavenie začne efektívne fungovať.
Záver
Roboty sú vyrobené podľa podoby ľudských bytostí. Je teda prirodzené, že sa uzavreli a stali sa schopnými jedinečne identifikovať a interpretovať vizuálne údaje. Pre výrobcu by to bola investícia s pridanou hodnotou do vašich priemyselných operácií. Systém robotického videnia je však tiež len taký efektívny ako roboty, ktoré máte. Ak prechádzate na robotickú automatizáciu, začnite zapojením doprava výrobca priemyselných robotov pred prechodom na systémy robotického videnia.