Η ανάπτυξη του βιομηχανικού αυτοματισμού στην Κίνα έχει γίνει ολοένα και πιο ώριμη, για τον βιομηχανικό αυτοματισμό, λίγο πολύ καταλαβαίνουμε. Προκειμένου να βελτιωθεί η κατανόησή σας για τον βιομηχανικό αυτοματισμό, αυτό το άρθρο θα βασίζεται σε δύο κύριες πτυχές του βιομηχανικού αυτοματισμού: 1. μηχανική όραση σε εφαρμογές βιομηχανικού αυτοματισμού, 2. βιομηχανικός αυτοματισμός γιατί να χρησιμοποιείτε συστήματα μηχανικής όρασης. Εάν ενδιαφέρεστε για το περιεχόμενο αυτού του άρθρου θα εμπλακεί, ίσως θέλετε να συνεχίσετε να διαβάζετε Oh.
Ι. Η Μηχανική Όραση στον Βιομηχανικό Αυτοματισμό
Η μηχανική όραση έχει χρησιμοποιηθεί από καιρό σε συστήματα βιομηχανικού αυτοματισμού για τη βελτίωση της ποιότητας και της απόδοσης της παραγωγής αντικαθιστώντας την παραδοσιακή χειροκίνητη επιθεώρηση. Από την επιλογή και τη θέση, την παρακολούθηση αντικειμένων έως τη μετρολογία, τον εντοπισμό ελαττωμάτων και άλλες εφαρμογές, η χρήση δεδομένων όρασης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της απόδοσης ολόκληρου του συστήματος παρέχοντας απλές πληροφορίες διέλευσης-αστοχίας ή κλειστούς-βρόχους ελέγχου βρόχου.
Η χρήση της όρασης δεν είναι μόνο στον βιομηχανικό αυτοματισμό. Βλέπουμε επίσης μεγάλη χρήση των καμερών στην καθημερινή ζωή, όπως για υπολογιστές, κινητές συσκευές και ειδικά στα αυτοκίνητα. Οι κάμερες εισήχθησαν στα αυτοκίνητα μόλις πριν από λίγα χρόνια, αλλά τώρα είναι εξοπλισμένες με μεγάλο αριθμό καμερών για να παρέχουν στους οδηγούς πλήρη θέαση 360 μοιρών του οχήματος.
Αλλά όταν πρόκειται για τη μεγαλύτερη τεχνολογική πρόοδο στη μηχανική όραση, αυτή ήταν πιθανώς πάντα η επεξεργαστική ισχύς. Με την απόδοση του επεξεργαστή να διπλασιάζεται κάθε δύο χρόνια και τη συνεχή εστίαση σε τεχνολογίες παράλληλης επεξεργασίας, όπως CPU, GPU και FPGA πολλαπλών{1}πυρήνων, οι σχεδιαστές συστημάτων όρασης μπορούν πλέον να εφαρμόζουν εξαιρετικά σύνθετους αλγόριθμους σε δεδομένα όρασης και να δημιουργούν πιο έξυπνα συστήματα.
Η πρόοδος στην τεχνολογία επεξεργασίας έχει οδηγήσει σε νέες ευκαιρίες, όχι μόνο σε πιο έξυπνους ή ισχυρότερους αλγόριθμους. Ας δούμε μια περίπτωση χρήσης για την προσθήκη δυνατοτήτων όρασης στις μηχανές κατασκευής. Αυτά τα συστήματα έχουν παραδοσιακά σχεδιαστεί για να σχηματίζουν δίκτυα ευφυών υποσυστημάτων σε ένα συλλογικό κατανεμημένο σύστημα που επιτρέπει τον αρθρωτό σχεδιασμό.
Ωστόσο, η υιοθέτηση αυτής της{0}}κεντρικής προσέγγισης υλικού μπορεί να είναι δύσκολη καθώς αυξάνεται η απόδοση των συστημάτων, καθώς αυτά τα συστήματα συχνά συνδέονται χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό πρωτοκόλλων-κρίσιμου και μη{2}}χρόνου-. Η σύνδεση αυτών των ανόμοιων συστημάτων μεταξύ τους μέσω μιας ποικιλίας πρωτοκόλλων επικοινωνίας μπορεί να οδηγήσει σε συμφόρηση όσον αφορά τον λανθάνοντα χρόνο, τον ντετερμινισμό και την απόδοση.
Για παράδειγμα, εάν ένας σχεδιαστής επιχειρεί να αναπτύξει μια εφαρμογή χρησιμοποιώντας αυτήν την κατανεμημένη αρχιτεκτονική και πρέπει να διατηρήσει στενή ενοποίηση μεταξύ συστημάτων όρασης και κίνησης, όπως απαιτείται στην εξυπηρέτηση της όρασης, ενδέχεται να προκύψουν σημαντικές προκλήσεις απόδοσης λόγω έλλειψης επεξεργαστικής ισχύος. Επιπλέον, δεδομένου ότι κάθε υποσύστημα έχει τον δικό του ελεγκτή, αυτό μπορεί στην πραγματικότητα να μειώσει την αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας.
Τέλος, λόγω αυτής της κατανεμημένης προσέγγισης με επίκεντρο το υλικό, οι σχεδιαστές πρέπει να χρησιμοποιούν διαφορετικά εργαλεία σχεδίασης για να σχεδιάσουν το λογισμικό όρασης που είναι συγκεκριμένο για κάθε υποσύστημα του συστήματος όρασης, καθώς και ειδικό λογισμικό κίνησης{{1} για το σύστημα κίνησης, κ.λπ.
II. Γιατί τα συστήματα μηχανικής όρασης χρησιμοποιούνται στον βιομηχανικό αυτοματισμό
Υπάρχουν πέντε κύριοι λόγοι για τη χρήση συστημάτων μηχανικής όρασης στον έλεγχο βιομηχανικού αυτοματισμού:
Ακρίβεια- Δεδομένου ότι το ανθρώπινο μάτι έχει φυσικούς περιορισμούς, οι μηχανές έχουν ένα ξεχωριστό πλεονέκτημα όσον αφορά την ακρίβεια. Ακόμα κι αν το ανθρώπινο μάτι βασίζεται σε μεγεθυντικό φακό ή μικροσκόπιο για να επιθεωρήσει ένα προϊόν, ένα μηχάνημα θα εξακολουθεί να είναι πιο ακριβές επειδή είναι ικανό να έχει ακρίβεια στα χιλιοστά της ίντσας.
Επαναληψιμότητα- Ένα μηχάνημα μπορεί να κάνει τη δουλειά επιθεώρησης με τον ίδιο τρόπο ξανά και ξανά χωρίς να κουράζεται. Αντίθετα, το ανθρώπινο μάτι θα επιθεωρεί ένα προϊόν ελαφρώς διαφορετικά κάθε φορά, ακόμα κι αν το προϊόν είναι ακριβώς το ίδιο.
Ταχύτητα- Τα μηχανήματα είναι σε θέση να επιθεωρούν προϊόντα πολύ πιο γρήγορα. Ειδικά κατά την επιθεώρηση αντικειμένων που κινούνται με υψηλές ταχύτητες, όπως σε μια γραμμή παραγωγής, τα μηχανήματα μπορούν να αυξήσουν την παραγωγικότητα.
Αντικειμενικότητα- η επιθεώρηση του ανθρώπινου ματιού υπάρχει ένα μοιραίο ελάττωμα, είναι η υποκειμενικότητα που προκαλείται από τα συναισθήματα, τα αποτελέσματα των δοκιμών θα είναι με τη διάθεση του εργάτη καλών και κακών αλλαγών, ενώ το μηχάνημα δεν έχει τις χαρές και τις λύπες, η ανίχνευση των αποτελεσμάτων του φυσικού είναι πολύ ουσιαστική και αξιόπιστη.
Κόστος- Επειδή τα μηχανήματα είναι πιο γρήγορα από τους ανθρώπους, ένα αυτοματοποιημένο μηχάνημα επιθεώρησης μπορεί να αναλάβει τις εργασίες πολλών ατόμων. Και το μηχάνημα δεν χρειάζεται να σταματήσει, δεν θα αρρωστήσει, θα μπορεί να λειτουργεί συνεχώς, έτσι μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την παραγωγικότητα.
Επειδή το σύστημα μηχανικής όρασης μπορεί γρήγορα να λάβει μεγάλο όγκο πληροφοριών και εύκολη στην αυτόματη επεξεργασία, αλλά και εύκολη με την ενσωμάτωση πληροφοριών σχεδιασμού και ελέγχου επεξεργασίας, επομένως, στη σύγχρονη αυτοματοποιημένη διαδικασία παραγωγής, το σύστημα μηχανικής όρασης χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της παρακολούθησης της κατάστασης εργασίας, της επιθεώρησης τελικού προϊόντος και του ποιοτικού ελέγχου. Το σύστημα μηχανικής όρασης χαρακτηρίζεται από τη βελτίωση της ευελιξίας και της αυτοματοποίησης της παραγωγής. Σε ορισμένες ακατάλληλες για χειροκίνητη λειτουργία του επικίνδυνου περιβάλλοντος εργασίας ή τεχνητή όραση είναι δύσκολο να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις της περίστασης, που χρησιμοποιείται συνήθως μηχανική όραση για να αντικαταστήσει την τεχνητή όραση? Ταυτόχρονα, στη διαδικασία βιομηχανικής παραγωγής μεγάλου-όγκου, με την τεχνητή όραση για τον έλεγχο της ποιότητας του προϊόντος είναι αναποτελεσματική και χαμηλής-ακρίβειας, με μεθόδους ανίχνευσης μηχανικής όρασης μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την παραγωγική απόδοση και την αυτοματοποίηση του βαθμού παραγωγής. Και η μηχανική όραση είναι εύκολο να πραγματοποιηθεί η ενσωμάτωση πληροφοριών, είναι η υλοποίηση της ολοκληρωμένης κατασκευής υπολογιστών βασικής τεχνολογίας.