توسعه اتوماسیون صنعتی در چین به طور فزاینده ای بالغ شده است، برای اتوماسیون صنعتی، ما کم و بیش درک می کنیم. به منظور افزایش درک شما از اتوماسیون صنعتی، این مقاله بر دو جنبه اصلی اتوماسیون صنعتی استوار است: 1. بینایی ماشین در کاربردهای اتوماسیون صنعتی، 2. اتوماسیون صنعتی چرا از سیستمهای بینایی ماشین استفاده میکنیم. اگر شما علاقه مند به محتوای این مقاله درگیر خواهد شد، شما ممکن است مایل به ادامه به خواندن آه.
I. ماشین بینایی در اتوماسیون صنعتی
بینایی ماشین مدتهاست که در سیستمهای اتوماسیون صنعتی برای بهبود کیفیت و بازده تولید با جایگزینی بازرسی دستی سنتی استفاده میشود. از انتخاب و مکان، ردیابی اشیا گرفته تا اندازهشناسی، تشخیص عیب و سایر برنامهها، استفاده از دادههای بینایی میتواند برای بهبود عملکرد کل سیستم با ارائه اطلاعات عبور ساده یا حلقههای کنترل حلقه بسته-استفاده شود.
استفاده از بینایی فقط در اتوماسیون صنعتی نیست. ما همچنین شاهد استفاده زیادی از دوربین ها در زندگی روزمره مانند رایانه ها، دستگاه های تلفن همراه و به ویژه در اتومبیل هستیم. دوربینها تنها چند سال پیش وارد خودروها شدند، اما اکنون به تعداد زیادی دوربین مجهز شدهاند تا دید کامل 360 درجه از خودرو را در اختیار رانندگان قرار دهند.
اما وقتی صحبت از بزرگترین پیشرفت تکنولوژی در بینایی ماشین می شود، احتمالا همیشه قدرت پردازش بوده است. با دو برابر شدن عملکرد پردازنده هر دو سال یکبار و تمرکز مداوم بر روی فناوریهای پردازش موازی مانند پردازندههای-چند هستهای، پردازندههای گرافیکی و FPGA، طراحان سیستمهای بینایی اکنون میتوانند الگوریتمهای بسیار پیچیدهای را برای دادههای بینایی اعمال کنند و سیستمهای هوشمندتری ایجاد کنند.
پیشرفت در فناوری پردازش منجر به فرصتهای جدیدی شده است، نه فقط الگوریتمهای هوشمندتر یا قدرتمندتر. بیایید به یک مورد استفاده برای افزودن قابلیتهای بینایی به ماشینهای تولیدی نگاه کنیم. این سیستم ها به طور سنتی برای تشکیل شبکه هایی از زیرسیستم های هوشمند در یک سیستم توزیع شده مشترک طراحی شده اند که امکان طراحی مدولار را فراهم می کند.
با این حال، اتخاذ این رویکرد سختافزاری{0}}میتواند با افزایش عملکرد سیستمها دشوار باشد، زیرا این سیستمها اغلب با استفاده از ترکیبی از پروتکلهای زمان-بحرانی و غیر{2}}زمان{3}}همراه میشوند. پیوند دادن این سیستمهای نامتجانس با یکدیگر از طریق انواع پروتکلهای ارتباطی میتواند منجر به تنگناهایی از نظر تأخیر، جبر و توان عملیاتی شود.
به عنوان مثال، اگر یک طراح در تلاش برای توسعه یک برنامه کاربردی با استفاده از این معماری توزیع شده باشد و باید یکپارچگی محکم بین سیستم های بینایی و حرکت را حفظ کند، مانند آنچه در سرویس دهی بینایی لازم است، ممکن است با چالش های عملکردی عمده به دلیل کمبود قدرت پردازش مواجه شود. علاوه بر این، از آنجایی که هر زیرسیستم دارای کنترلر مخصوص به خود است، در واقع می تواند کارایی پردازش را کاهش دهد.
در نهایت، با توجه به این رویکرد توزیعشده سختافزاری{0}}محور، طراحان باید از ابزارهای طراحی متفاوتی برای طراحی نرمافزار بینایی خاص برای هر زیرسیستم در سیستم بینایی، و همچنین نرمافزار حرکت{{1} خاص برای سیستم حرکت و غیره استفاده کنند. این امر بهویژه برای تیمهای طراحی کوچکتر، که یک تیم کوچک، یا حتی یک مهندس واحد، مسئول بخشهای زیادی از طراحی است، چالش برانگیز است.
II. چرا از سیستم های بینایی ماشین در اتوماسیون صنعتی استفاده می شود؟
پنج دلیل اصلی برای استفاده از سیستمهای بینایی ماشین در کنترل اتوماسیون صنعتی وجود دارد:
دقت- از آنجایی که چشم انسان دارای محدودیتهای فیزیکی است، ماشینها از نظر دقت مزیت مشخصی دارند. حتی اگر چشم انسان برای بازرسی یک محصول به ذره بین یا میکروسکوپ متکی باشد، ماشین باز هم دقیق تر خواهد بود زیرا می تواند تا هزارم اینچ دقت کند.
تکرارپذیری- یک ماشین میتواند کار بازرسی را بارها و بارها بدون خستگی انجام دهد. در مقابل، چشم انسان هر بار یک محصول را کمی متفاوت بررسی می کند، حتی اگر محصول دقیقاً یکسان باشد.
سرعت- ماشینها میتوانند محصولات را خیلی سریعتر بازرسی کنند. به خصوص هنگام بازرسی اشیایی که با سرعت بالا حرکت می کنند، مانند یک خط تولید، ماشین ها می توانند بهره وری را افزایش دهند.
عینیت- بازرسی چشم انسان یک نقص کشنده است، ذهنیت ناشی از احساسات است، نتایج آزمایش با خلق و خوی کارگر تغییرات خوب و بد خواهد بود، در حالی که دستگاه شادی و غم را ندارد، تشخیص نتایج طبیعی بسیار قابل توجه و قابل اعتماد است.
هزینه- از آنجایی که ماشینها سریعتر از افراد هستند، یک ماشین بازرسی خودکار میتواند وظایف چند نفر را بر عهده بگیرد. و دستگاه نیازی به توقف ندارد، بیمار نمی شود، قادر به کار مداوم است، بنابراین می تواند بهره وری را تا حد زیادی بهبود بخشد.
از آنجا که سیستم بینایی ماشین می تواند به سرعت حجم زیادی از اطلاعات را به دست آورد و پردازش خودکار آسانی دارد، اما همچنین با اطلاعات طراحی و ادغام اطلاعات کنترل پردازش آسان است، بنابراین، در فرآیند تولید خودکار مدرن، سیستم بینایی ماشین به طور گسترده در زمینه نظارت بر وضعیت کار، بازرسی محصول نهایی و کنترل کیفیت استفاده می شود. سیستم بینایی ماشین با بهبود انعطاف پذیری و اتوماسیون تولید مشخص می شود. در برخی از نامناسب برای عملیات دستی از محیط کار خطرناک و یا دید مصنوعی دشوار است برای دیدار با الزامات مناسبت، معمولا استفاده می شود بینایی ماشین برای جایگزینی دید مصنوعی. در عین حال در فرآیند تولید صنعتی حجم-بزرگ، با دید مصنوعی برای بررسی کیفیت محصول ناکارآمد و با دقت کم-، با روشهای تشخیص بینایی ماشین میتوان تا حد زیادی راندمان تولید و اتوماسیون درجه تولید را بهبود بخشید. و بینایی ماشین آسان است برای تحقق بخشیدن به اطلاعات یکپارچه، تحقق کامپیوتر یکپارچه ساخت فن آوری اساسی است.