Инженеринг ревю бр. 9/2021

28 декември 2021 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ роботика изчисли движения с каква траектория е необходимо да направи, за да се доближи до него и да го захване. Макар на пръв поглед това да звучи като простичка задача, решението й бележи повратен момент в съвременното индустриално производство. Чрез консолидирането на няколко познати и утвърдени технологии – роботиката, автоматизираната визуална инспекция и компютърното проектиране, механизираните работници стават все по-автономни и ефективни. След като разполага с достатъчно силно и издръжливо тяло (и широк набор от крайни манипулатори, чрез които да отмени човека в изпълнението на различни тежки и уморителни задачи) и триизмерно зрение (за да гарантира необходимата прецизност, гъвкавост и безопасност при взаимодействие със средата в реално време), на роботът му е необходима само технология, която да му позволи да „мисли“ по подобие на хората. Тук идва ролята на изкуствения интелект и машинното самообучение, които осигуряват липсващото парче от пъзела в конструирането на перфектното автоматизирано решение за извършването на pick-and-place операции, сортиране, асемблиране, инспекция, насочване/водене или комбинация от всичко това в интелигентен възпроизводим процес, подкрепен с възможности за управление на данни и анализ. Предимства на системите за 3D машинно зрение Конвенционалните двуизмерни камери създават проекция на реалността като плосък образ. Това работи само за прости задачи, при които например се наблюдава сцена от ограничено работно разстояние и под фиксиран ъгъл. Информацията, която можем да извлечем от едно обичайно цветно изображение, зависи до голяма степен от перспективата, отстоянието и условията на околната среда, най-вече осветлението. Триизмерното машинно зрение осигурява по-голяма прецизност на изображението, особено при чувствителни на осветяване обекти. Тъй като 2D изобразяването зависи от повърхността на предмета, вариациите в осветяването могатда възпрепятстват коректното и точно възпроизвеждане на форми, ръбове и други визуални характеристики. С добавянето на данни по оста Z, системите за 3D зрение могат да генериратвисококачественитриизмерни „точкови облаци“ независимо от условията на средата, както и да снемат изображения на целевия обект от и във всякаква пространствена позиция. За разлика от плоските 2D проекции, визуалните 3D сензори могат да разпознават различни обекти от голямо разстояние върху всякакви повърхности. 3D зрението позволява още регистриране на обема на триизмерен обект, което е ключово в pick-and-place операциите. Изборът на система за триизмерно машинно зрение е добре да бъде съобразен с конкретните изисквания и специфики на приложението, с размера и скоростта на движение на обектите (например по поточна линия), както и с отстоянието им от камерата. Когато основната цел е снемане на размерите на дадено изделие или пък инспекция на качеството му, камерата може да бъде със стационарен монтаж. По-дребните изделия с фини детайли обикновено налагат използването на 3D камери с висока разделителна способност. Важно е също да се отчете дали обектите на изобразяване са подредени/палетизирани по даден модел или са позиционирани свободно (несортирани) в кутия или сандък при т. нар. bin picking приложения. Във втория сценарий също е препоръчителна камера с по-висока резолюция, която да компенсира липсата на предвидимост в позиционирането. От критично значение при избора на решение е и материалът, от който са изработени обектите на заснемане. При наличието на тъмни (поглъщащи светлината) или светлоотразителни повърхности е добре да се подбере система със съответната функционалност, тъй като съществува риск универсализираните платформи за машинно зрение да се затруднят. Когато се инспектират цветни изделия пък, е важно да се заложи на специализирана технология за цветна идентификация. Ключов параметър при интегрирането на технологии за 3D зрение в индустриалната роботика е и бързината при обработка на постъпилата информация. Високоскоростните автоматизирани приложения, в които роботът борави например с изделия, движещи се динамично по система от конвейери в рамките на производствената линия, налагат използването на платформи за машинно зрение с голяма процесорна мощ, които позволяват незабавно и надеждно събиране, обработване и интерпретиране на данните. Пазарът предлага огромен асортимент от софтуерни и хардуерни продукти за триизмерно машинно зрение, включително и т. нар. all-inone интегрирани смарт камери за 3D инспекция, които не налагат използването на външни системи за обработка на данни. За регистрирането и измерването и на най-фините детайли на даден обект потребителите могат да се възползват от високопроизводителни 3D камери, които не се влияят от визуалните особености на материалите и външни фактори на средата. Разнообразните специализирани решения за машинно зрение са базирани на различни пасивни и активни техники за измерване и инспекция, които осигуряват специфични конкурентни предимства на потребителите. Някои

RkJQdWJsaXNoZXIy Mzc3Mjk=