機(jī)器視覺(jué)在IIoT（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）

機(jī)器視覺(jué)技術(shù)有助于克服相關(guān)連接和自動(dòng)化生產(chǎn)新的挑戰(zhàn)。

工業(yè)企業(yè)正面臨著幾個(gè)新趨勢(shì)將從根本上改變生產(chǎn)和物流過(guò)程。例如，術(shù)語(yǔ)“工業(yè)4.0”，這是德國(guó)杜撰，表示人，對(duì)象和系統(tǒng)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)來(lái)創(chuàng)建集成生產(chǎn)過(guò)程。在國(guó)際術(shù)語(yǔ)，它被稱(chēng)為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)因特網(wǎng)（IIoT）。所有的技術(shù)，系統(tǒng)，和所涉及的工業(yè)價(jià)值創(chuàng)造過(guò)程組件相互連接以及到公司網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)。智能工廠是構(gòu)成IIoT發(fā)展的一部分的另一個(gè)趨勢(shì)。它指的是在生產(chǎn)環(huán)境中，機(jī)器，裝置，和物流系統(tǒng)獨(dú)立地進(jìn)行交互，無(wú)需人工輸入，并通過(guò)IIoT部分通信。這些自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)仍然是相當(dāng)新的，以及相關(guān)的技術(shù)和系統(tǒng)將逐步在未來(lái)的進(jìn)一步發(fā)展。

機(jī)器人在IIoT和智能工廠場(chǎng)景的特殊作用。最近公布的2015世界機(jī)器人統(tǒng)計(jì)從國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）反映了目前的進(jìn)展：預(yù)計(jì)大約130萬(wàn)的工業(yè)機(jī)器人將在世界范圍內(nèi)使用的2018。目前全球機(jī)器人系統(tǒng)的市場(chǎng)價(jià)值為320億美元跨行業(yè)。機(jī)器人在汽車(chē)行業(yè)做強(qiáng)進(jìn)軍，在這個(gè)技術(shù)投資上升了百分之43，從2013到2014。在制造業(yè)方面，全球平均每10000名工人有66個(gè)機(jī)器人單元。韓國(guó)是世界領(lǐng)先的自動(dòng)化過(guò)程中使用的工業(yè)機(jī)器人，其次是日本和德國(guó)。令人驚訝的是，根據(jù)這項(xiàng)研究，美國(guó)僅在第七和中國(guó)就在第二十八位。

新的緊湊型新一代機(jī)器人

一種新的趨勢(shì)，也是機(jī)器人段本身中可見(jiàn)，作為新一代機(jī)器人走的是自動(dòng)化和風(fēng)暴制造業(yè)。這些工業(yè)機(jī)器人要小得多，更輕，更緊湊。他們具有很大的靈活性操作，其人的同事密切合作。他們往往擁有一個(gè)或兩個(gè)武器，有時(shí)甚至一個(gè)頭。此外，它們比大的固定五軸機(jī)器人更便宜，也可使用作為由于其重量輕的移動(dòng)單元。另一個(gè)特殊的功能：機(jī)器人可以完成交替任務(wù)，提供更好的支持，他們的人類(lèi)的同事，也承擔(dān)了一些他們的工作任務(wù)，如果是必要的，例如在疾病的情況下。

利用新生產(chǎn)趨勢(shì)的優(yōu)勢(shì)的能力需要深思熟慮出伴隨支持自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展技術(shù)。這也包括機(jī)器視覺(jué)，這在過(guò)去幾年中增長(zhǎng)了跨越式發(fā)展。該技術(shù)使用狀態(tài)的最先進(jìn)的圖像采集裝置，如高清晰度攝像機(jī)和傳感器。它們被用于從不同的頻繁流程 - 記錄生產(chǎn)角度和產(chǎn)生一個(gè)與機(jī)器視覺(jué)軟件的幫助下處理的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。以這種方式，生產(chǎn)過(guò)程可以在視覺(jué)上監(jiān)測(cè)，而薄弱點(diǎn)和優(yōu)化電位可被識(shí)別。該技術(shù)也非?？欤核惴ê撩胩幚頂?shù)字圖像數(shù)據(jù)，從而為實(shí)時(shí)應(yīng)用程序的方式。此外，機(jī)器視覺(jué)印象還具有強(qiáng)大的識(shí)別流程和較高的檢出率。

 

機(jī)器人快速靈活的設(shè)置

該技術(shù)起著重要的作用，特別是在與新一代的機(jī)器人的相互作用。大多數(shù)新的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)配備了一個(gè)或多個(gè)攝像機(jī)和一體的機(jī)器視覺(jué)功能。準(zhǔn)備不同的應(yīng)用場(chǎng)景的機(jī)器人應(yīng)該是快速和靈活的，沒(méi)有長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練的各種任務(wù)，并沒(méi)有繁瑣的設(shè)置過(guò)程。同樣，機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用也應(yīng)該很容易創(chuàng)建，使用某些軟件，例如。它的中心元素是一個(gè)以圖像為中心的用戶界面，它直觀地指導(dǎo)用戶通過(guò)應(yīng)用程序。與傳統(tǒng)的編程工具，用戶不必?fù)?dān)心處理復(fù)雜的代碼，命令行參數(shù)列表，而是得益于一個(gè)易于閱讀的視覺(jué)顯示，類(lèi)似于一個(gè)WYSIWYG（你看到的就是你得到的）編輯。

此外，該軟件還包含標(biāo)準(zhǔn)視力工具，例如圖像采集，校準(zhǔn)，校準(zhǔn)，測(cè)量，計(jì)數(shù)，檢查，讀書(shū)，位置確定，以及缺陷檢測(cè)的集合。使用集成的特點(diǎn)，即必須被識(shí)別的物體可以被檢測(cè)，突出顯示，通過(guò)簡(jiǎn)單地在圖片上移動(dòng)鼠標(biāo)光標(biāo)與點(diǎn)擊選中。這摒棄了復(fù)雜的參數(shù)煩瑣的配置，從而在開(kāi)發(fā)過(guò)程中節(jié)省時(shí)間和成本?，F(xiàn)在，綜合機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用可以迅速和容易地創(chuàng)建的，而不需要深入編程經(jīng)驗(yàn)或圖像處理的知識(shí)。這樣做的好處是，由于需要在生產(chǎn)鏈快速變化的需求新的應(yīng)用程序的所有工業(yè)部門(mén)。它不再需要編寫(xiě)一個(gè)完全新的程序?yàn)槊恳粋€(gè)新的任務(wù)。

 

工件的精確定位

機(jī)器視覺(jué)流程優(yōu)化產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中的各種環(huán)節(jié)。例如，該技術(shù)可靠地檢測(cè)到在生產(chǎn)過(guò)程中的對(duì)象，安全地確定工件的位置，并找到相同的最佳對(duì)準(zhǔn)。因此，機(jī)器人能夠準(zhǔn)確地把握和處理它們，從而提高了安全生產(chǎn)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程。二維過(guò)程到目前為止，在這一領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)方法。他們通常被用來(lái)確定水平運(yùn)動(dòng)的物體的位置（在傳送帶上，例如），但他們不能確定三維度的作用對(duì)象如互動(dòng)機(jī)器人。因此，在高度自動(dòng)化的生產(chǎn)方案中使用的二維方法的適用性是有限的。

這樣的環(huán)境中做更好的三維機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，如“3D場(chǎng)景流”，在傳統(tǒng)的方法相比，“3D場(chǎng)景流”使用一個(gè)多個(gè)相機(jī)設(shè)置：幾個(gè)攝像機(jī)定位在不同的位置，從不同的角度來(lái)看生產(chǎn)過(guò)程。這將創(chuàng)建一個(gè)三維的運(yùn)動(dòng)輪廓，它可以用來(lái)確定不只是對(duì)象的精確位置，但它們的運(yùn)動(dòng)在三維空間和它們的速度。的3D技術(shù)是特別有趣的機(jī)器人支持，高度自動(dòng)化的生產(chǎn)過(guò)程，因?yàn)樗谷祟?lèi)和機(jī)器之間的合作更有效，也更安全。例如，它可以精確地確定移動(dòng)機(jī)器人的移動(dòng)方向，通過(guò)生產(chǎn)建筑獨(dú)立移動(dòng)，防止與人類(lèi)或車(chē)輛的危險(xiǎn)碰撞。

 

減少昂貴的停機(jī)次數(shù)

由固定和大型五軸機(jī)器人用于焊接和其他裝配過(guò)程中進(jìn)行的工作也可以進(jìn)行優(yōu)化：在汽車(chē)行業(yè)中，這些機(jī)器人操作在單獨(dú)的區(qū)域，人類(lèi)沒(méi)有訪問(wèn)。如果一個(gè)工人仍然在一定的線以上的步驟，光束或傳感器將停止機(jī)器人，以確保“入侵者”是不傷害。寶貴的時(shí)間經(jīng)過(guò)，直到機(jī)器人再次開(kāi)始，這會(huì)導(dǎo)致昂貴的生產(chǎn)過(guò)程中的中斷。這些過(guò)程現(xiàn)在可以更安全，更有效地使用新的3D技術(shù)。三維運(yùn)動(dòng)輪廓精確地確定了機(jī)器人的動(dòng)作半徑，使與人類(lèi)的迫在眉睫的碰撞可以早期發(fā)現(xiàn)。這不僅僅是增加安全性。該公司還節(jié)省了成本，因?yàn)闄C(jī)器人停機(jī)的頻率可以用精確的減少，生產(chǎn)過(guò)程的三維監(jiān)測(cè)。

現(xiàn)代機(jī)器視覺(jué)技術(shù)不僅有助于生產(chǎn)過(guò)程，而且有助于優(yōu)化整個(gè)行業(yè)的質(zhì)量保證流程。例如，它們可以用于金屬工業(yè)中的刀具表面的精確掃描和檢查?，F(xiàn)在有缺陷的零件可以安全地識(shí)別和自動(dòng)拒絕，然后進(jìn)入下游工藝鏈。高速的圖像處理系統(tǒng)也允許大批量大小的快速和自動(dòng)化的檢查。在電子工業(yè)中，該技術(shù)可以幫助安全地識(shí)別和檢測(cè)錯(cuò)誤的許多不同的組件和電子零件。在包裝過(guò)程中，機(jī)器視覺(jué)可以發(fā)揮重要的作用：在包裝產(chǎn)品的數(shù)量，現(xiàn)在可以可靠地確定，確保完整性。

 

產(chǎn)品和生產(chǎn)設(shè)備之間的無(wú)縫通信

最后，機(jī)器視覺(jué)方法還可以?xún)?yōu)化物流和轉(zhuǎn)讓過(guò)程中，特別是當(dāng)它涉及到的產(chǎn)品和生產(chǎn)設(shè)備在現(xiàn)代IIoT場(chǎng)景之間的通信。在這里，產(chǎn)品包含機(jī)器可讀的形式全部生產(chǎn)信息，如條形碼，二維碼，或顏色編碼?，F(xiàn)代影像處理系統(tǒng)能夠可靠，甚至閱讀此編碼信息時(shí)，代碼是有缺陷的（曝光過(guò)度，過(guò)于狹窄，寬或模糊的代碼條）。這樣讀出的數(shù)據(jù)可以被用來(lái)通過(guò)生產(chǎn)設(shè)備和各個(gè)過(guò)程步驟自動(dòng)地控制產(chǎn)品的路徑。