機(jī)器視覺系統(tǒng)使機(jī)器人能夠識(shí)別物體，以進(jìn)行舉升或檢查。

機(jī)器人視覺系統(tǒng)通常稱為機(jī)器視覺。此視覺工具可用于多種工業(yè)過(guò)程，包括材料檢查，對(duì)象識(shí)別和模式識(shí)別。每個(gè)行業(yè)都將其特定的價(jià)值應(yīng)用于機(jī)器視覺。在醫(yī)療保健中，模式識(shí)別至關(guān)重要。在電子產(chǎn)品生產(chǎn)中，組件檢查很重要。在銀行業(yè)中，簽名，光學(xué)字符和貨幣的識(shí)別。

機(jī)器人視覺系統(tǒng)可以包括：

1、一維技術(shù)：可測(cè)量沿著傳送帶移動(dòng)或讀取條形碼的物體的高度。

2、2D掃描儀：可以讀取1D條形碼，但也可以讀取2D條形碼和讀取凹陷或起皺的1D條形碼。這些類似于我們的日常相機(jī)。他們可以識(shí)別形狀。

3、3D技術(shù)：可以區(qū)分更精確的測(cè)量。他們可以感知深度和形狀。

4、結(jié)構(gòu)化的光傳感器將：光投射到零件上，并通過(guò)讀取光來(lái)分析零件的尺寸。

5、飛行時(shí)間相機(jī)（Time-of-flight cameras.）：這些相機(jī)使用紅外線來(lái)確定深度信息。傳感器發(fā)出光信號(hào)，該光信號(hào)擊中對(duì)象并返回傳感器。然后測(cè)量反彈所需的時(shí)間，并提供深度映射功能。

我們與機(jī)器視覺公司Cognex進(jìn)行了交流，以了解視覺系統(tǒng)如何與機(jī)器人技術(shù)協(xié)同工作。機(jī)器人指導(dǎo)有兩個(gè)主要應(yīng)用。您拍攝場(chǎng)景的圖像，然后找到某物并輸入該物的坐標(biāo)。這是2D和3D系統(tǒng)的角度。機(jī)器人可以看到一個(gè)物體并對(duì)其進(jìn)行處理，”Cognex產(chǎn)品行銷高級(jí)經(jīng)理Brian Benoit說(shuō)：

“另一個(gè)應(yīng)用程序正在檢查對(duì)象。機(jī)器人會(huì)拿著相機(jī)，然后機(jī)器人會(huì)在零件周圍移動(dòng)相機(jī)以獲取某些圖像。”

KUKA通過(guò)與Cognex VisionPro軟件集成為機(jī)器人提供了靈活的2D視覺解決方案。視覺工具可以定位，檢查和讀取固定或移動(dòng)部件上的代碼。

機(jī)器人風(fēng)格各異

對(duì)于Cognex而言，視覺系統(tǒng)通常由整合自動(dòng)化系統(tǒng)的集成商提供。Benoit說(shuō)：“有時(shí)，我們的客戶是集成商，他們正在使用需要視覺的機(jī)器人來(lái)構(gòu)建系統(tǒng)。與我們合作的機(jī)器人類型是操縱機(jī)器人。它們可能會(huì)在籠子中舉起較大的有效載荷。那些東西很快就不安全了。在其他情況下，客戶是使用更小，更安全的機(jī)器人的最終用戶。他們不會(huì)使用太多的力量，”“他們經(jīng)常做拾放。”他指出，康耐視的視覺系統(tǒng)與移動(dòng)機(jī)器人使用的引導(dǎo)系統(tǒng)不同。對(duì)于倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人的愿景，我們并沒(méi)有看到太多牽引力。他們使用集成到系統(tǒng)中的傳感器，因此不需要外部攝像頭。”

盡管大型籠式機(jī)器人已有數(shù)十年的歷史，但協(xié)作型機(jī)器人是自動(dòng)化領(lǐng)域相對(duì)較新的成員。他說(shuō)：“籠式機(jī)器人市場(chǎng)穩(wěn)定。最常見的客戶是汽車行業(yè)。對(duì)于具有籠式機(jī)器人的視覺系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它的可變性不大，因此需求不大。”有了協(xié)作型機(jī)器人，您將擁有更加非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境，因此，視覺應(yīng)用程序也將越來(lái)越多。這是一個(gè)發(fā)展中的市場(chǎng)，因此我們的策略是與任何機(jī)器人制造商保持良好的合作關(guān)系。我們?yōu)闄C(jī)器人制造商開發(fā)軟件界面，以便他們可以輕松地與我們的系統(tǒng)一起使用。對(duì)于每個(gè)機(jī)器人，我們都必須開發(fā)一個(gè)界面。”

ABB Integrated Vision與康耐視接口。

機(jī)器人在軟件大腦中看到

人眼是一個(gè)傳感器。是我們的大腦了解我們眼睛的視覺信號(hào)。與機(jī)器人相同。機(jī)器人的軟件解釋視覺數(shù)據(jù)。

Benoit說(shuō)：“軟件是一切背后的大腦。我們有兩種類型的愿景。一組算法是基于規(guī)則的。它尋找圖案和邊緣。另一種算法是在深度學(xué)習(xí)空間中，通過(guò)示例對(duì)軟件進(jìn)行培訓(xùn)。我們都看到了牽引力。該軟件的目標(biāo)是在機(jī)器人和視覺系統(tǒng)之間進(jìn)行良好的握手。我們訓(xùn)練機(jī)器人和視覺系統(tǒng)知道它們?cè)谝黄鸬奈恢谩．?dāng)相機(jī)看到某物時(shí)，機(jī)器人就會(huì)知道該去哪里響應(yīng)。視覺軟件包括每個(gè)機(jī)器人制造商的即插即用連接。“我們?cè)噲D使集成盡可能簡(jiǎn)單。我們的軟件中有正確的鉤子可以來(lái)回發(fā)送信號(hào)。我們還依靠集成商提供幫助。我們直接與某些機(jī)器人公司合作，例如Universal Robots。他們擁有由康耐視維護(hù)的視覺軟件，可以直接在其機(jī)器人上工作。”

與傳統(tǒng)的籠式機(jī)器人不同的是，協(xié)作機(jī)器人的設(shè)計(jì)宗旨是由用戶進(jìn)行培訓(xùn)，而不是由集成商進(jìn)行編程。 Universal Robot的商業(yè)模式是跳過(guò)集成商。他們有一個(gè)點(diǎn)擊驅(qū)動(dòng)程序。 Benoit說(shuō)，重要的是，當(dāng)他們與外圍設(shè)備一起使用時(shí)，只需插入即可。它們可以通過(guò)我們的視覺系統(tǒng)和不同的末端執(zhí)行器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

使視覺增強(qiáng)型機(jī)器人正常工作

允許機(jī)器人識(shí)別零件并拾取零件的視覺系統(tǒng)與允許機(jī)器人進(jìn)行檢查以對(duì)零件進(jìn)行質(zhì)量檢查的視覺系統(tǒng)沒(méi)有什么不同。 Benoit說(shuō)：“當(dāng)機(jī)器人具有視覺系統(tǒng)時(shí)，無(wú)論是在傳送帶上還是在機(jī)器人手臂的末端，它都可以正常工作。視覺系統(tǒng)安裝在機(jī)械臂上，機(jī)械臂四處移動(dòng)。該軟件從視覺上分析了提要。在許多情況下，該軟件會(huì)參與深度學(xué)習(xí)。我們集成了一個(gè)系統(tǒng)，所有分析都存在于視覺平臺(tái)內(nèi)部。我們?cè)谙鄼C(jī)內(nèi)部使用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。”

視覺系統(tǒng)的軟件可以編程為識(shí)別特定對(duì)象，也可以設(shè)計(jì)為了解其所見。

你說(shuō)，不同于傳統(tǒng)的編程。這就像在教孩子什么房子。您通常不會(huì)告訴孩子房屋的坐標(biāo)。那是一棟房子，那是一棟房子，那是一棟辦公大樓。我們的軟件旨在在制造中做到這一點(diǎn)。