機(jī)器視覺在IIoT（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）

機(jī)器視覺技術(shù)有助于克服相關(guān)連接和自動化生產(chǎn)新的挑戰(zhàn)。

工業(yè)企業(yè)正面臨著幾個新趨勢將從根本上改變生產(chǎn)和物流過程。例如，術(shù)語“工業(yè)4.0”，這是德國杜撰，表示人，對象和系統(tǒng)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)來創(chuàng)建集成生產(chǎn)過程。在國際術(shù)語，它被稱為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)因特網(wǎng)（IIoT）。所有的技術(shù)，系統(tǒng)，和所涉及的工業(yè)價值創(chuàng)造過程組件相互連接以及到公司網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)。智能工廠是構(gòu)成IIoT發(fā)展的一部分的另一個趨勢。它指的是在生產(chǎn)環(huán)境中，機(jī)器，裝置，和物流系統(tǒng)獨(dú)立地進(jìn)行交互，無需人工輸入，并通過IIoT部分通信。這些自動化的發(fā)展趨勢仍然是相當(dāng)新的，以及相關(guān)的技術(shù)和系統(tǒng)將逐步在未來的進(jìn)一步發(fā)展。

機(jī)器人在IIoT和智能工廠場景的特殊作用。最近公布的2015世界機(jī)器人統(tǒng)計從國際機(jī)器人聯(lián)合會（IFR）反映了目前的進(jìn)展：預(yù)計大約130萬的工業(yè)機(jī)器人將在世界范圍內(nèi)使用的2018。目前全球機(jī)器人系統(tǒng)的市場價值為320億美元跨行業(yè)。機(jī)器人在汽車行業(yè)做強(qiáng)進(jìn)軍，在這個技術(shù)投資上升了百分之43，從2013到2014。在制造業(yè)方面，全球平均每10000名工人有66個機(jī)器人單元。韓國是世界領(lǐng)先的自動化過程中使用的工業(yè)機(jī)器人，其次是日本和德國。令人驚訝的是，根據(jù)這項研究，美國僅在第七和中國就在第二十八位。

新的緊湊型新一代機(jī)器人

一種新的趨勢，也是機(jī)器人段本身中可見，作為新一代機(jī)器人走的是自動化和風(fēng)暴制造業(yè)。這些工業(yè)機(jī)器人要小得多，更輕，更緊湊。他們具有很大的靈活性操作，其人的同事密切合作。他們往往擁有一個或兩個武器，有時甚至一個頭。此外，它們比大的固定五軸機(jī)器人更便宜，也可使用作為由于其重量輕的移動單元。另一個特殊的功能：機(jī)器人可以完成交替任務(wù)，提供更好的支持，他們的人類的同事，也承擔(dān)了一些他們的工作任務(wù)，如果是必要的，例如在疾病的情況下。

利用新生產(chǎn)趨勢的優(yōu)勢的能力需要深思熟慮出伴隨支持自動化的進(jìn)一步發(fā)展技術(shù)。這也包括機(jī)器視覺，這在過去幾年中增長了跨越式發(fā)展。該技術(shù)使用狀態(tài)的最先進(jìn)的圖像采集裝置，如高清晰度攝像機(jī)和傳感器。它們被用于從不同的頻繁流程 - 記錄生產(chǎn)角度和產(chǎn)生一個與機(jī)器視覺軟件的幫助下處理的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。以這種方式，生產(chǎn)過程可以在視覺上監(jiān)測，而薄弱點(diǎn)和優(yōu)化電位可被識別。該技術(shù)也非?？欤核惴ê撩胩幚頂?shù)字圖像數(shù)據(jù)，從而為實時應(yīng)用程序的方式。此外，機(jī)器視覺印象還具有強(qiáng)大的識別流程和較高的檢出率。

 

機(jī)器人快速靈活的設(shè)置

該技術(shù)起著重要的作用，特別是在與新一代的機(jī)器人的相互作用。大多數(shù)新的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)配備了一個或多個攝像機(jī)和一體的機(jī)器視覺功能。準(zhǔn)備不同的應(yīng)用場景的機(jī)器人應(yīng)該是快速和靈活的，沒有長時間的訓(xùn)練的各種任務(wù)，并沒有繁瑣的設(shè)置過程。同樣，機(jī)器視覺應(yīng)用也應(yīng)該很容易創(chuàng)建，使用某些軟件，例如。它的中心元素是一個以圖像為中心的用戶界面，它直觀地指導(dǎo)用戶通過應(yīng)用程序。與傳統(tǒng)的編程工具，用戶不必?fù)?dān)心處理復(fù)雜的代碼，命令行參數(shù)列表，而是得益于一個易于閱讀的視覺顯示，類似于一個WYSIWYG（你看到的就是你得到的）編輯。

此外，該軟件還包含標(biāo)準(zhǔn)視力工具，例如圖像采集，校準(zhǔn)，校準(zhǔn)，測量，計數(shù)，檢查，讀書，位置確定，以及缺陷檢測的集合。使用集成的特點(diǎn)，即必須被識別的物體可以被檢測，突出顯示，通過簡單地在圖片上移動鼠標(biāo)光標(biāo)與點(diǎn)擊選中。這摒棄了復(fù)雜的參數(shù)煩瑣的配置，從而在開發(fā)過程中節(jié)省時間和成本。現(xiàn)在，綜合機(jī)器視覺應(yīng)用可以迅速和容易地創(chuàng)建的，而不需要深入編程經(jīng)驗或圖像處理的知識。這樣做的好處是，由于需要在生產(chǎn)鏈快速變化的需求新的應(yīng)用程序的所有工業(yè)部門。它不再需要編寫一個完全新的程序為每一個新的任務(wù)。

 

工件的精確定位

機(jī)器視覺流程優(yōu)化產(chǎn)業(yè)價值鏈中的各種環(huán)節(jié)。例如，該技術(shù)可靠地檢測到在生產(chǎn)過程中的對象，安全地確定工件的位置，并找到相同的最佳對準(zhǔn)。因此，機(jī)器人能夠準(zhǔn)確地把握和處理它們，從而提高了安全生產(chǎn)自動化生產(chǎn)過程。二維過程到目前為止，在這一領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)方法。他們通常被用來確定水平運(yùn)動的物體的位置（在傳送帶上，例如），但他們不能確定三維度的作用對象如互動機(jī)器人。因此，在高度自動化的生產(chǎn)方案中使用的二維方法的適用性是有限的。

這樣的環(huán)境中做更好的三維機(jī)器視覺技術(shù)，如“3D場景流”，在傳統(tǒng)的方法相比，“3D場景流”使用一個多個相機(jī)設(shè)置：幾個攝像機(jī)定位在不同的位置，從不同的角度來看生產(chǎn)過程。這將創(chuàng)建一個三維的運(yùn)動輪廓，它可以用來確定不只是對象的精確位置，但它們的運(yùn)動在三維空間和它們的速度。的3D技術(shù)是特別有趣的機(jī)器人支持，高度自動化的生產(chǎn)過程，因為它使人類和機(jī)器之間的合作更有效，也更安全。例如，它可以精確地確定移動機(jī)器人的移動方向，通過生產(chǎn)建筑獨(dú)立移動，防止與人類或車輛的危險碰撞。

 

減少昂貴的停機(jī)次數(shù)

由固定和大型五軸機(jī)器人用于焊接和其他裝配過程中進(jìn)行的工作也可以進(jìn)行優(yōu)化：在汽車行業(yè)中，這些機(jī)器人操作在單獨(dú)的區(qū)域，人類沒有訪問。如果一個工人仍然在一定的線以上的步驟，光束或傳感器將停止機(jī)器人，以確保“入侵者”是不傷害。寶貴的時間經(jīng)過，直到機(jī)器人再次開始，這會導(dǎo)致昂貴的生產(chǎn)過程中的中斷。這些過程現(xiàn)在可以更安全，更有效地使用新的3D技術(shù)。三維運(yùn)動輪廓精確地確定了機(jī)器人的動作半徑，使與人類的迫在眉睫的碰撞可以早期發(fā)現(xiàn)。這不僅僅是增加安全性。該公司還節(jié)省了成本，因為機(jī)器人停機(jī)的頻率可以用精確的減少，生產(chǎn)過程的三維監(jiān)測。

現(xiàn)代機(jī)器視覺技術(shù)不僅有助于生產(chǎn)過程，而且有助于優(yōu)化整個行業(yè)的質(zhì)量保證流程。例如，它們可以用于金屬工業(yè)中的刀具表面的精確掃描和檢查?，F(xiàn)在有缺陷的零件可以安全地識別和自動拒絕，然后進(jìn)入下游工藝鏈。高速的圖像處理系統(tǒng)也允許大批量大小的快速和自動化的檢查。在電子工業(yè)中，該技術(shù)可以幫助安全地識別和檢測錯誤的許多不同的組件和電子零件。在包裝過程中，機(jī)器視覺可以發(fā)揮重要的作用：在包裝產(chǎn)品的數(shù)量，現(xiàn)在可以可靠地確定，確保完整性。

 

產(chǎn)品和生產(chǎn)設(shè)備之間的無縫通信

最后，機(jī)器視覺方法還可以優(yōu)化物流和轉(zhuǎn)讓過程中，特別是當(dāng)它涉及到的產(chǎn)品和生產(chǎn)設(shè)備在現(xiàn)代IIoT場景之間的通信。在這里，產(chǎn)品包含機(jī)器可讀的形式全部生產(chǎn)信息，如條形碼，二維碼，或顏色編碼?，F(xiàn)代影像處理系統(tǒng)能夠可靠，甚至閱讀此編碼信息時，代碼是有缺陷的（曝光過度，過于狹窄，寬或模糊的代碼條）。這樣讀出的數(shù)據(jù)可以被用來通過生產(chǎn)設(shè)備和各個過程步驟自動地控制產(chǎn)品的路徑。