О том, что следует учитывать при разработке успешного роботизированного приложения в сочетании с функциями машинного зрения, рассказывает инженер по машинному зрению и автоматизации в Optimal Industrial Automation Бенедикт Йельф.
Роль и распространенность роботов продолжают трансформировать цехи по всему миру, позволяя компаниям создавать все более эффективные промышленные среды для удовлетворения растущих амбициозных требований рынка. Машины, использующие робототехнику, могут предложить множество преимуществ своим пользователям, выполняя повторяющиеся задачи в течение длительного времени с высокой воспроизводимостью и скоростью.
В то же время они помогают улучшить самочувствие операторов, беря на себя потенциально опасные задачи, например, обращение с тяжёлыми предметами или работу во взрывоопасных зонах. Кроме того, могут быть внедрены решения для совместной работы, которые непосредственно помогают сотрудникам в их деятельности на общих рабочих местах.
Хотя роботы действительно могут дополнять автоматизированные станки и линии, даже их самые совершенные модели имеют ограниченное представление о пространстве и не обладают достаточным уровнем познания окружающего мира. Это ограничивает их потенциал, особенно в областях, где требуется точность или меняется окружающая среда вокруг них. Такие приложения, как подбор и размещение в фармацевтической промышленности или процессы с жёсткими допусками, такие как бурение в аэрокосмической промышленности, были бы традиционно сложными и значительно выиграли бы от зрения роботов.
Благодаря новейшим разработкам в данной области возможно преодолеть эти трудности и создать чрезвычайно мощные и универсальные решения. Они не только улучшают традиционные решения, связанные с робототехникой, но и расширяют потенциальные области применения, поддерживая большее количество процессов с очень гибкими настройками.
Наиболее распространенные системы подбора и размещения включают примеры, когда роботы с поддержкой зрения могут сортировать, загружать, упаковывать, собирать или выбрасывать товары. Кроме того, компании могут извлечь выгоду из своих решений для склеивания и дозирования, машин для проверки качества в процессе производства, а также устройств сканирования и считывания кода.
Более того, поскольку новейшие роботы и системы визуального контроля легче, чем когда-либо, интегрировать с дополнительным оборудованием, таким как датчики, лазерные сканеры, ПЛК и мобильные устройства, кажущееся невозможным может стать реальностью. Это можно увидеть, глядя на рост числа автономных мобильных роботов (AMR) и автономных управляемых транспортных средств (AGV). Они могут передвигаться по заводскому цеху, перемещая продукты и инвентарь, видя окружающий мир и действуя в соответствии с ним.
Многокомпонентные системы предполагают множество аспектов
Такое расширение возможных применений робототехники требует высокого уровня знаний в области автоматизации для проектирования, разработки и внедрения ценных решений.
Ключевым аспектом при внедрении роботизированных систем с поддержкой зрения является определение наиболее подходящих компонентов. В дополнение к обычным соображениям о бюджете, полезной нагрузке, скорости обработки, доступном пространстве и типе захвата необходимо учитывать и другие параметры. К ним относятся освещённость и окружающий свет, скорость обработки изображений, свойства объектов, которые должны оцениваться системой визуального наблюдения, а также совместимость различных компонентов машины.
На практике важно искать систему визуального наблюдения, которая может надёжно идентифицировать предметы, с которыми роботу необходимо взаимодействовать, учитывая при этом её влияние на общие инвестиции. Например, при работе с элементами, которые сильно различаются по цвету и/или форме, решения могут варьироваться по сложности. Это может включать изменение угла освещения или использование дополнительных опций освещения, таких как разноцветный кольцевой светильник - для улучшения оптического спектра, который может обнаруживать система.
Это может также обеспечить более точное описание цвета, разрешение, контрастность и уменьшить шум на изображении. Более того, такая система может включать светодиоды для ультрафиолетового и ИК-излучения, расширяя возможности обнаружения за пределами видимого спектра. По сути, пользователи могут воспользоваться инструментом визуального наблюдения, который имеет доступ к более чем в тысячу раз большему количеству цветов, которое может распознать стандартная камера, предлагая при этом в три раза большее физическое разрешение.
Конечно, преимущества решений для получения более подробной информации должны быть сбалансированы с возможностью использования требуемой вычислительной мощности.
Другие важные аспекты включают определение идеальной высоты и калибровку камер. Если поле зрения неправильно масштабировано в соответствии с окружающей средой, робот может оказаться не в состоянии найти или расположить нужный товар, что приведет к получению некачественных результатов, переделкам и, в конечном счете, к более высоким затратам.
Более того, обеспечение надлежащего освещения и фона в любое время работы системы имеет основополагающее значение. Это может оказаться более сложной задачей, чем ожидалось, если машина подвергается, даже частично, воздействию окружающего света, который меняется в течение дня. Аналогичным образом, наличие вилочных погрузчиков или другого оборудования с лампочками или другими источниками искусственного освещения, которые управляют роботами с поддержкой ближнего зрения, потенциально может повлиять на систему роботизированного зрения.
Роль экспертов по автоматизации
Наконец, интеграция систем видеонаблюдения, роботов или любого другого потенциального элемента должна быть бесшовной для поддержки оптимизированных и надёжных операций. Эти ключевые факторы и более широкие знания о том, что следует учитывать, делают опытных системных интеграторов автоматизации более важными, чем когда-либо.
Благодаря партнёрству со специалистами, имеющими проверенный опыт успешного внедрения роботизированных систем и систем визуального контроля, таких как «Оптимальная промышленная автоматизация», компании могут воспользоваться высококачественными решениями, отвечающими их потребностям. В результате конечные пользователи могут добиться максимальных выгод, которые они могут получить от инновационных автоматизированных систем, и повысить свою конкурентоспособность на требовательном рынке.
Наша справка:
Компания Optimal Industrial Automation специализируется на создании, интеграции и оптимизации систем автоматизации производства для сложных и строго регулируемых отраслей. Проекты, как правило, предназначены для фармацевтической промышленности, естественных наук, химической промышленности, аэрокосмической промышленности, экологически чистой энергетики, производства продуктов питания и напитков и других высокотехнологичных отраслей.
Основная цель компании - обеспечить ощутимое снижение производственных затрат при одновременном существенном повышении производительности, качества продукции и устойчивости бизнеса. Частью её возможностей в достижении этой цели является опыт внедрения продукта Optimal для систем печати и контроля – synTI®, а также ведущей программной платформы synTQ для управления процессами на основе PAT от дочерней компании Optimal Industrial Technologies.
