Vir: www.sodavision.com
Vsako leto postajajo roboti naprednejši in opravljajo bolj zapletene naloge kot prej. Za razliko od človeškega dela se ne utrudijo in so veliko hitrejši pri svojem delovanju. Ker pa so vključeni v več industrijskih procesov, obstaja vse večja potreba po tem, da so varnejši za tovarniške prostore in natančnejši pri svojem delovanju.
Iz te potrebe je narediti industrijski roboti bolj "zavedali", da so nastali sistemi robotskega vida. Kar pripelje do vprašanja, kaj so sistemi robotskega vida? Kako delujejo in ali res izboljšujejo robote? Tukaj je poglobljen pregled vsega tega in še več.
Kaj je Robot Vision?
Vir: www.fanucamerica.com
Robotski vid v laičnem smislu je koncept, ki želi pomagati robotom videti. Gre za sistem, sestavljen iz različnih delov, ki robotu omogočajo interpretacijo vizualnih podatkov v njegovi okolici. Ti deli vključujejo:
Kamere – te so nameščene na robotu ali v njegovem delovnem prostoru in delujejo kot "oči" robota.
Posebna osvetlitev – osvetlitev ohranja delovno območje in/ali predmete, na katerih robot dela, osvetljene, tako da jih lahko kamera jasno zajame
Programska oprema - to je računalniški algoritem, na katerem deluje celoten sistem vida.
Kako deluje robotski vid?
Vir: prneswprime
Delovanje sistema robotskega vida je vrsta korakov, ki se morda zdijo dolgotrajni, vendar se zgodijo v nekaj sekundah. Vsak del sistema deluje v povezavi z drugim, da omogoči 'vid'. Koraki se odvijajo na naslednji način:
Robotu je dodeljena naloga, kot je sestavljanje mikro delov na tiskano vezje. Za sestavljanje pravega dela na pravem mestu potrebuje visoko natančnost in nekaj vizualnega vodenja za uravnavanje njegovih gibov po potrebi.
Kamera se aktivira, da vizualizira delovno ovojnico ali položaj dela in kam ga je treba postaviti.
Slika, ki jo posname kamera, se pošlje krmilniku robota, ki jo interpretira z računalniškim algoritmom.
Iz te interpretacije se ukazni signal posreduje od krmilnika do montažni robot roka.
Ukaz je koda navodil o tem, kateremu delu mora robotova roka slediti med zbiranjem dela in kam naj ga postavi na ploščo PCB.
Slika, ki jo posname in posreduje sistem robotskega vida, ni le vizualna fotografija. Zajame parametre, kot so dolžina, širina in višina delov. Te podrobnosti so bistvenega pomena, saj robotu pomagajo pri ločevanju različnih predmetov in mu sporočajo, kako naj se postavi, ter silo, potrebno za izvajanje nalog. Včasih je za večjo natančnost mogoče za izpeljavo takih parametrov uporabiti lasersko triangulacijo. To je bolj natančna metoda, saj laserji začrtajo predmete, njihove velikosti pa lahko nato zazna kamera.
3D vid enako pridobiva v sistemih robotskega vida. Čeprav sledi istemu konceptu vida, kot je omenjeno zgoraj, zagotavlja bolj zdrav pogled iz različnih zornih kotov. Vendar poleg drugih delov, ki so prisotni v tipičnem robotskem sistemu vida, sistem 3D vida vključuje optični bralnik. Uporablja se za analizo vseh 3 dimenzij dela ali delovnega ovoja in sproži robota, da ustrezno ukrepa. Je naprednejša in učinkovitejša od laserske triangulacije.
Zakaj bi morali proizvajalci uporabljati sisteme robotskega vida?
Vir: www.educba.com
Povprečnega robota je mogoče programirati za dokaj učinkovito izvajanje nalog z minimalnim nadzorom. To je pravzaprav že nekaj časa tako v večini tovarn. Torej se morda sprašujete, ali morate v svoje robote integrirati sisteme robotskega vida? Ali dodaja kakšno vrednost vašim robotskim operacijam? Kratek odgovor na to je, da. Tukaj je nekaj načinov, kako bi vaše industrijske robote izboljšali sistemi robotskega vida.
Natančnost – razmislite o tem, kako dobro bi opravili nalogo z zavezanimi očmi v primerjavi s tem, kako bi jo opravili s popolnim vidom. Slednje je boljše, kajne? To velja tudi za robote. Čeprav se lahko pri opravljanju nalog zanesejo na senzorje, jim sistem vida omogoča veliko natančnejše ravnanje z deli in delo na njih.
Varnost – ugotovljeno je bilo, da so vizualne zmožnosti zelo učinkovite pri zagotavljanju varnejšega dela robotov za ljudi. Kombinacija robotskega vidnega sistema in varnostnih senzorjev zagotavlja dvojno zagotovilo, da se bo robot ustavil ali upočasnil, ko bo zaznal in videl oviro na svoji poti.
Večja operativna učinkovitost, ko je robot opremljen s sistemom robotskega vida, je bolj prilagodljiv. Vzemimo na primer a delta robot zadolžen za razvrščanje predmetov, ki se kotalijo po tekočem traku. Njegov vidni sistem bi zaznal predmete in hitrost, s katero gredo skozi sistem. Ker krmilnik interpretira takšne vizualne podatke, bi robotskim rokam signaliziral, naj delajo s hitrostjo, ki se ujema s hitrostjo pretvornega pasu. Ne bi bilo treba zaganjati in ustavljati jermena, da bi robot sledil, kar izboljša učinkovitost.
Izboljšana stroškovna učinkovitost – ko se operativna učinkovitost izboljša, se znižajo tudi stroški delovanja. Poleg tega zmanjšana potreba po nadzoru in manjša potreba po dodatnih vložkih, kot je pozicioniranje palet za podporo natančnosti robota, zmanjša dodatne stroške.
Višja vrednost – roboti, ki imajo sisteme robotskega vida, lahko naredijo več, kar vam daje večjo vrednost robota. Medtem ko ste morda uporabili a SCARA robot da samo sestavljate dele, lahko sistem za vid konfigurirate tako, da po sestavljanju izvaja pregled kakovosti.
Aplikacije robotskega vida
Vir: www.vision-systems.com
Primeri industrijske uporabe sistemov robotskega vida vključujejo:
Avtomatizirana skladišča - avtomatizirana skladiščni roboti opremljeni s sistemi robotskega vida se uporabljajo za zbiranje in dostavo paketov iz različnih delov skladišča do osebja. Sistemi vida odpravljajo potrebo, da lastniki skladišč načrtujejo določene poti za robote. Pomaga zmanjšati stroške avtomatizacije in naredi robota bolj prilagodljivega pri delovanju.
Razvrščanje – razvrščanje blaga v proizvodni liniji je natančnejše in učinkovitejše, ko lahko roboti prepoznajo edinstvene izdelke z uporabo vidnega sistema. Prav tako jih naredi hitrejše in zmanjša izgubo in napake, do katerih pogosto pride, ko robot dela "na slepo".
Izberi in postavi, Paletiranje – če lahko vidijo dele in ustrezno prilagodijo njihov položaj, roboti bolje izvajajo paletiranje ter izbirajo in postavljajo naloge. Vision sistem tudi odpravlja potrebo po dodatnih podpornih sistemih, kot so pozicioniranje palet.
Avtomatizirane lekarne – robotski sistemi, opremljeni s sistemi za vid, se zdaj uporabljajo za izdajanje receptov v avtomobilskih lekarnah. Sistem za vid zajame recept, pošlje sliko krmilniku, ki nato premakne lonček za recept v ustrezen razdelilnik zahtevane tablete. Je hiter, varčen in zelo natančen.
Inšpekcijski pregledi materiala – to deluje še posebej dobro, če ima sistem robotskega vida skener, saj skenira vsak izdelek, da odkrije napake. Zaradi tega je pregled kakovosti hitrejši in natančnejši, saj lahko takšno skeniranje odkrije napake, ki bi jih človeško oko zlahka spregledalo.
Dejavniki, ki jih je treba upoštevati pri naložbi v sistem robotskega vida
Vir: Pixabay
Koncept robotske vizije je večinoma enak, vendar bi bilo nujno poiskati zanesljivega ponudnika storitev. Upoštevajte, da je to nov koncept, ki ga bo morda treba prilagoditi za vaše robote in celotno tovarniško nastavitev. Poleg tega bo vaše osebje morda potrebovalo nekaj orientacije, da se prilagodi temu načinu delovanja robota. Podjetje za sistem robotskega vida, ki vam lahko pomaga pri nemotenem prehodu, bi bil plus.
Poleg tega stehtajte industrijske aplikacije nameravate vključiti sisteme robotskega vida, ko izbirate med možnostmi, kot so 3D in druge. Če so operacije zapletene, bi morda potrebovali tako obsežne sisteme vida. Vendar bi bil za osnovne operacije, kot je izbira in namestitev, zapleten sistem vida premalo izkoriščen in zato stroškovno neučinkovit.
Glede združljivosti se posvetujte s podjetjem za sistem robotskega vida, ali bi bil vaš tovarniški prostor združljiv s sistemom za vid. To bi bilo še posebej zaskrbljujoče, če bi bile kamere nameščene znotraj delovnega ovoja in ne na strukturo robota. Morda ni nujno, da bo vaša tovarna neprimerna za sistem, vendar boste morda morali preurediti prostor in prilagoditi osvetlitev.
Izzivi sistemov robotskega vida
Vir: Pixabay
Vlaganje v sisteme robotskega vida je drag podvig. Glede na to, da so sistemi razmeroma novi na trgu, bi vam kakovosten lahko povrnil veliko denarja. To je poleg stroškov vzdrževanja in nekaterih strukturnih sprememb, ki jih boste morda morali narediti v vašem tovarniškem prostoru. To je izziv, zaradi katerega so takšni sistemi pogosto nedostopni proizvajalcem, ki delujejo znotraj proračunskih omejitev.
Programiranje sistemov robotskega vida je lahko tudi precej zapleteno. Niso rešitev plug-and-play. V primeru, da vaš ponudnik storitev ne želi poprodajnih storitev, boste morda morali najeti strokovnjake, da bo vaš sistem deloval, kot bi moral. Poleg tega bo prišlo do obdobja prilagajanja, saj bodo roboti po namestitvi sistema za vid začeli delovati nekoliko drugače kot prej. nekaj izpadi proizvodnje pričakovati, preden začne celotna nastavitev delovati učinkovito.
zaključek
Roboti so narejeni po podobi ljudi. Zato je povsem naravno, da so naredili poln krog in postali sposobni edinstvene identifikacije in interpretacije vizualnih podatkov. Kot proizvajalec bi bila to naložba z dodano vrednostjo v vaše industrijske dejavnosti. Vendar pa je sistem robotskega vida ravno tako učinkovit kot roboti, ki jih imate. Če preklopite na robotsko avtomatizacijo, začnite tako, da vključite desno proizvajalec industrijskih robotov preden preidete na sisteme robotskega vida.