Роботизация производства

Применение промышленных роботов необходимо на производстве для контроля за перемещением предметов, особенно, если речь идет о взаимодействии с конвейерным оборудованием. Все это требует высокой точности позиционирования предметов. В случае, когда точное ориентирование предметов невозможно, либо является дорогостоящим процессом, в робототехнике применяют системы машинного зрения.

Машинное зрение предназначено для автоматического анализа предметов. Устройства захвата изображений, а также устройство их анализа и обработки в рабочей зоне рабочего органа манипулятора, являются главными фактором системы машинного зрения.

Применение систем машинного зрения при автоматизации и роботизации производства способно не только значительно ускорить выполнение работ, снижая требования для позиционирования предмета, но и устранить ошибки, обусловленных «человеческим фактором».

Видеокамеры машинного зрения различают предметы по следующим параметрам:

Системы машинного зрения способны на основе, полученной от камер информации выполнить следующие функции, важные для полноценного и эффективного функционирования робототехнического комплекса на производстве и в других отраслях экономики: измерение и контроль геометрических размеров объектов; идентификация и распознавание образов предметов и их окружения; осуществление неразрушающего контроля объектов в ходе производственного процесса без его прерывания; распознавание пространственного положения и ориентации предметов; контроль температуры поверхности находящихся в поле зрения объектов; выполнение подсчета количества продукции; формально-логическое управление перемещениями различных объектов в пространстве по заданной программе и исходным ограничивающим условиям.

Контроль состояния продукции на конвейере может также осуществляться системой взаимодействующих камер.

На практике широко применяются как двумерные камеры машинного зрения, так и 3D системы, синтезирующие пространственные модели наблюдаемых и контролируемых объектов. Благодаря наличию инструментов, предназначенных для измерения высоты, объема, формы и профиля объектов, трехмерное машинное зрение может успешно и эффективно применяться для более сложного распознавания предметов (например, распознавание трехмерной формы конфет и ее целостности, определение местоположения каждой из конфет в коробке, обнаружение отсутствия конфет в ячейках методом измерения высот).

Комплексная задача системы машинного зрения: сбор исходной оптической (и не только оптической, возможно, термометрической и другого типа) информации о контролируемых объектах и окружающем их пространстве; распознание и анализ состояния предметов; выработка интеллектуальных команд на управление перемещением предметов, работу технологического оборудования согласно заданного алгоритма или поставленной производственной задачи.

На сегодняшний день системы машинного зрения применяются практически во всех областях науки и техники, от линий конвейерной сборки (наиболее массовая сфера применения) до различных технологических участков и целых производств. Это особенно востребовано там, где имеют место условия, вредные для здоровья производственного персонала, или в процессах различного характера, где участие «человеческого фактора» необходимо свести, если не к нулю, то, по крайней мере, к минимуму. Речь идет о технологических процессах сборки изделий с чрезвычайно маленькими размерами или требующих соблюдения условий практически идеальной чистоты окружающего пространства.