引言：隨著中國(guó)制造2025戰(zhàn)略的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)爆炸式增長(zhǎng)，作為工業(yè)機(jī)器人“慧眼”的機(jī)器視覺(jué)功不可沒(méi)，機(jī)器視覺(jué)在工業(yè)4.0的路上會(huì)有怎樣的際遇?
在以智能制造為核心的工業(yè)4.0時(shí)代背景下，隨著中國(guó)制造2025戰(zhàn)略的深入，工業(yè)智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)勢(shì)頭，其中充當(dāng)工業(yè)機(jī)器人“火眼金睛”角色的機(jī)器視覺(jué)功不可沒(méi)!那么機(jī)器視覺(jué)究竟給工業(yè)機(jī)器人一雙怎么樣的“慧眼”，能夠大助工業(yè)機(jī)器人在未來(lái)工業(yè)自動(dòng)化、智能化的工業(yè)4.0發(fā)展道路上大展拳腳大展拳腳?
工業(yè)機(jī)器人為什么需要一雙“慧眼”
作為工業(yè)機(jī)器人的“大腦中樞神經(jīng)”，人工智能在過(guò)去的幾年里一直處于持續(xù)的高速發(fā)展階段，很多工業(yè)機(jī)器人也已經(jīng)具備了相當(dāng)高的智能化特點(diǎn)，但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到人類所設(shè)想的智能化程度，羅馬非一日所能建成，機(jī)器人也不可能一下子就變得非常智能化。
工業(yè)自動(dòng)化的真正實(shí)現(xiàn)，需要高度智能化的工業(yè)機(jī)器人去替代人類的一部分工作，而顯然，如果想讓機(jī)器人去很好的替代人類工作的話，首先要做的就是讓它們得能“看”到才行，不僅如此，在日常生活中我們所用到的很多智能化的東西也是需要去看的，包括智能無(wú)人機(jī)和智能吸塵器。當(dāng)然工業(yè)機(jī)器人也不例外，當(dāng)工業(yè)機(jī)器人具備觀察事情的能力時(shí)，才能夠很好的對(duì)事情判斷，從而做到智能化的靈活自行解決一些問(wèn)題，而且在工業(yè)4.0的大勢(shì)力下，智能制造對(duì)工業(yè)機(jī)器人的要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的通過(guò)編程來(lái)執(zhí)行某一特定動(dòng)作的機(jī)器人，將不再能滿足制造業(yè)向前發(fā)展的需求。很多時(shí)候，我們將需要機(jī)器人能夠具備識(shí)別、分析、處理等更高級(jí)的功能，也就是說(shuō)需要為工業(yè)機(jī)器安裝一雙“火眼金睛”來(lái)替代人眼做測(cè)量和判斷，機(jī)器視覺(jué)相當(dāng)于為工業(yè)機(jī)器人裝上了“眼睛”，讓他們能夠清晰地不知疲倦的看到物體，發(fā)揮人眼檢查檢測(cè)的功能，這在高度自動(dòng)化的大規(guī)模生產(chǎn)中非常重要。
機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)可以通過(guò)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品即圖像攝取裝置，將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，得到被攝目標(biāo)的形態(tài)信息，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)，然后圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。概括的說(shuō)，機(jī)器視覺(jué)也就是用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的視覺(jué)功能，具有人腦的一部分功能一一從客觀事物的圖像中提取信息，進(jìn)行處理并加以理解，最終用于工業(yè)智能制造中的實(shí)際檢測(cè)、測(cè)量和控制等自動(dòng)化工作。智能制造把工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器視覺(jué)緊密結(jié)合起來(lái)，機(jī)器視覺(jué)將是人工智能的下一個(gè)方向。
機(jī)器視覺(jué)在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域如何施拳
機(jī)器視覺(jué)工業(yè)應(yīng)用廣泛，主要具有四個(gè)功能：1、引導(dǎo)和定位，視覺(jué)定位要求機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確的找到被測(cè)零件并確認(rèn)其位置，上下料使用機(jī)器視覺(jué)來(lái)定位，引導(dǎo)機(jī)械手臂準(zhǔn)確抓取。在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，設(shè)備需要根據(jù)機(jī)器視覺(jué)取得的芯片位置信息調(diào)整拾取頭，準(zhǔn)確拾取芯片并進(jìn)行綁定，這就是視覺(jué)定位在機(jī)器視覺(jué)工業(yè)領(lǐng)域最基本的應(yīng)用。2、外觀檢測(cè)：檢測(cè)生產(chǎn)線上產(chǎn)品有無(wú)質(zhì)量問(wèn)題，該環(huán)節(jié)也是取代人工最多的環(huán)節(jié)。說(shuō)機(jī)器視覺(jué)涉及到的醫(yī)藥領(lǐng)域，其主要檢測(cè)包括尺寸檢測(cè)、瓶身外觀缺陷檢測(cè)、瓶肩部缺陷檢測(cè)、瓶口檢測(cè)等。3、高精度檢測(cè)：有些產(chǎn)品的精密度較高，達(dá)到0.01~0.02m甚至到u級(jí)，人眼無(wú)法檢測(cè)必須使用機(jī)器完成。4、識(shí)別，就是利用機(jī)器視覺(jué)對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和理解，以識(shí)別各種不同模式的目標(biāo)和對(duì)象?？梢赃_(dá)到數(shù)據(jù)的追溯和采集，在汽車零部件、食品、藥品等應(yīng)用較多。
概括的說(shuō)，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度，主要在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺(jué)難以滿足要求的場(chǎng)合，常用機(jī)器視覺(jué)來(lái)替代人工視覺(jué);同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，用人工視覺(jué)檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。而且機(jī)器視覺(jué)易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。
總結(jié)：中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速已成為世界之巔。制造業(yè)向智能制造發(fā)展的產(chǎn)業(yè)升級(jí)需求，龐大的制造業(yè)市場(chǎng)規(guī)模、中國(guó)制造2025戰(zhàn)略的推進(jìn)和眾多產(chǎn)業(yè)布局，造就了工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的“天時(shí)地利人和”，制造業(yè)大枷都是競(jìng)相布局智慧工廠，可以說(shuō)，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展大有勢(shì)如破竹的節(jié)奏，整個(gè)制造業(yè)的需求規(guī)模不容小覷，而工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將為機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用提供眾多機(jī)會(huì)。
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