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行業(yè)資訊

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深入了解機(jī)器人視覺系統(tǒng)的工作原理和應(yīng)用

更新時間:2021-10-2 12:15:13 瀏覽次數(shù):2290
人類要實現(xiàn)一系列基本活動
,如生活、工作
、學(xué)習(xí)必須依靠自己的器官,除了大腦外
,最重要的是我們的眼睛
,(工業(yè))機(jī)器人也不例外
,要完成正常的生產(chǎn)任務(wù),沒有一套完美的
、先進(jìn)的視覺系統(tǒng)是很難想象的。
機(jī)器視覺系統(tǒng)是用機(jī)器代替人眼進(jìn)行各種測量和判斷
它是計算部分的一個重要分支
它集光學(xué)
、機(jī)械
、電子、計算機(jī)硬件和軟件為一體
,涉及計算機(jī)
、圖像處理、模式識別
、人工智能、信號處理
、光學(xué)、電一體化等領(lǐng)域
圖像處理和模式識別技術(shù)的迅速發(fā)展也極大地促進(jìn)了機(jī)器視覺的發(fā)展。
通常
,機(jī)器人視覺系統(tǒng)包括照明系統(tǒng)
、透鏡
、相機(jī)系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)
對于每個應(yīng)用,我們需要考慮系統(tǒng)的運行速度和圖像的處理速度
,使用顏色或黑白相機(jī)、檢測目標(biāo)的大小或檢測目標(biāo)是否有缺陷
、視場需要的大小、分辨率如何
、對比度如何等。
在功能上
,典型的機(jī)器視覺系統(tǒng)可分為圖像采集部分
、圖像處理部分和運動控制部分
1、非接觸測量不對觀察者和觀察者造成任何損壞
,以提高系統(tǒng)的可靠性。
2.具有寬的光譜響應(yīng)范圍,例如,人眼不能看到紅外測量
,擴(kuò)大人眼的視覺范圍
,3.當(dāng)人們長時間穩(wěn)定工作時
,人類很難長時間觀察同一物體,而機(jī)器視覺則能長時間地對任務(wù)進(jìn)行測量
、分析和識別。4.機(jī)器視覺系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛
。工業(yè)、農(nóng)業(yè)
、國防、交通
、醫(yī)療
、金融
、甚至體育、娛樂等工業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用
,可以說在我們的生活、生產(chǎn)和工作的各個方面都具有一定的深度
。一、系統(tǒng)可視化系統(tǒng)的設(shè)計分為軟件設(shè)計和硬件設(shè)計兩部分
。(1)視覺系統(tǒng)的硬件主要由鏡頭、攝像機(jī)
、圖像采集卡
、輸入輸出單元和控制裝置組成
。一組視覺系統(tǒng)的質(zhì)量取決于攝像機(jī)像素的高低、硬件的質(zhì)量
,更重要的是各部件之間的協(xié)作和合理使用
。(2)可視化系統(tǒng)的軟件設(shè)計是一個復(fù)雜的課題
,不僅是程序設(shè)計的優(yōu)化
,而且是算法的有效性及其實現(xiàn)
。完成了可視化系統(tǒng)的軟件設(shè)計
,并對其魯棒性進(jìn)行了測試和改進(jìn)
,以適應(yīng)復(fù)雜的外部環(huán)境其次,機(jī)器人視覺硬件包括圖像采集和視覺處理兩部分
機(jī)器人通過視覺傳感器獲取環(huán)境的二維圖像,對視覺處理器進(jìn)行分析和解釋
,并將二維圖像轉(zhuǎn)換為符號,使機(jī)器人能夠識別物體并確定其位置
。具體工藝如下:三、工業(yè)機(jī)械在應(yīng)用領(lǐng)域的視覺難度是精度和速度
,要求在毫米級,工業(yè)機(jī)器人手抓在工業(yè)領(lǐng)域的變化在三維空間中
,根據(jù)不同的功能,機(jī)器人視覺可以分為視覺檢查和視覺引導(dǎo)兩種
。主要應(yīng)用領(lǐng)域有:1)隨著技術(shù)的發(fā)展,人們對電子產(chǎn)品交互體驗的要求越來越高
。觸摸屏作為新一代的電子產(chǎn)品輸入設(shè)備,正成為平板電腦
、手機(jī)、電子書
、GPS和游戲機(jī)的新產(chǎn)品
。觸摸屏生產(chǎn)工藝復(fù)雜,從上游ITO玻璃涂層
,光刻,IC器件加工
,到中間觸摸屏模塊粘結(jié),絲網(wǎng)印刷
,切割,再到下游觸摸屏模塊粘結(jié)
,覆蓋玻璃測試,都對工藝提出了更高的要求
,使機(jī)器視覺技術(shù)成為生產(chǎn)和質(zhì)量檢查相關(guān)環(huán)節(jié)的必要技術(shù)。2)FPDFPD(平板顯示器)產(chǎn)業(yè)包括LCD
、LED、OLED等多種顯示設(shè)備
,各種工藝過程非常復(fù)雜,其中LCD是目前最重要的顯示技術(shù)
FPD行業(yè)對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量有很高的要求.機(jī)器視覺技術(shù),作為一種非接觸
,高精度,高速生產(chǎn)
,檢測能力已成為不可或缺的技術(shù)手段..從前端ITO玻璃檢測,背光模組檢測
,到Cell粘接,LCD模組
,COG設(shè)備
,對中配件
,切割機(jī)
,飛針檢測設(shè)備等,機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用提高了設(shè)備廠商的核心競爭力..3)激光加工技術(shù)是一種應(yīng)用廣泛的工業(yè)加工技術(shù)
,它利用激光的運動控制來實現(xiàn)高精度的標(biāo)記、切割
、雕刻、焊接等功能
,隨著激光加工技術(shù)的不斷升級,傳統(tǒng)的加工技術(shù)已經(jīng)不能滿足工業(yè)加工對高精度
、高速度的要求。這使得機(jī)器視覺技術(shù)開始與激光技術(shù)融合
,同時視覺定位和導(dǎo)航實現(xiàn)了高精度加工,降低了對高成本精密夾具的要求
,提高了設(shè)備精度,降低了加工成本
。4)作為未來最有價值的綠色能源之一
,太陽能是國家發(fā)展的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域
。短期相對產(chǎn)能過剩給太陽能電池生產(chǎn)設(shè)備提出了更高的要求,從硅錠
、硅片純度到涂層工藝的質(zhì)量控制
,可以降低銀杏最終太陽能電池芯片的光電加載效率
,高質(zhì)量的生產(chǎn)線可以降低廢品率,降低了生產(chǎn)能耗與太陽能電池生產(chǎn)的比例
,使太陽能成為真正的清潔能源。
在太陽能電池生產(chǎn)過程中
,機(jī)器視覺定位、測量
、檢測等技術(shù)可以大大提高成品率
,降低生產(chǎn)成本。5)半導(dǎo)體半導(dǎo)體技術(shù)是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)
,是機(jī)器視覺技術(shù)的首要位置。上世紀(jì)90年代
,歐美半導(dǎo)體企業(yè)將圖像技術(shù)應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè),使其成為當(dāng)今的機(jī)器視覺技術(shù)
,成為半導(dǎo)體行業(yè)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。同時
,半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模較大,行業(yè)摩爾效應(yīng)為行業(yè)技術(shù)提出了持續(xù)挑戰(zhàn)
,其生產(chǎn)設(shè)備對機(jī)器視覺的需求不斷增加..6)印刷電路板(PCB)是電子信息產(chǎn)品的主要產(chǎn)品載體
。在PCB行業(yè)相對成熟的發(fā)展中
,行業(yè)競爭日趨激烈
,對高性能設(shè)備綜合制造能力的要求也越來越高。隨著PCB制造技術(shù)的發(fā)展
,如多層板
、柔性板
、剛性板等,PCB的生產(chǎn)工藝越來越高
。(&C)..class="class1">機(jī)器視覺技術(shù)在PCB制造過程中得到了廣泛的應(yīng)用
7)SMT(SurfaceMountTechnology)產(chǎn)業(yè)是繼PCB之后又一個關(guān)鍵的電子信息產(chǎn)業(yè)
,是中國機(jī)器視覺設(shè)備的搖籃,電子元件的小型化和器件的高密度
,器件引腳陣列的復(fù)雜性和多樣性為現(xiàn)代SMT器件提供了更高的要求。利用機(jī)器視覺定位
、測量
、檢測和檢測技術(shù),提高了SMT設(shè)備的生產(chǎn)效率
,提高了安裝精度,提高了連續(xù)安裝工作的穩(wěn)定性
。電力輔助smt行業(yè)的設(shè)備升級與技術(shù)改進(jìn)8)機(jī)器人與工廠自動化工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。在工業(yè)生產(chǎn)中
,它是現(xiàn)代工廠自動化水平的重要標(biāo)志,而不是手動執(zhí)行
、頻繁的、長時間的操作
,或危險的和惡劣的環(huán)境操作,如沖壓
、壓力鍛造、熱處理
、焊接、涂層
、塑料制品的形成
、機(jī)加工和簡單的組裝
。機(jī)器人與視覺技術(shù)結(jié)合,能夠完成更精確的裝配
、焊接
、加工
、搬運等。9)藥品生產(chǎn)和加工是一項非常嚴(yán)格的管理過程
,任何微小的錯誤都會有嚴(yán)重的后果

本發(fā)明可以通過機(jī)器的直觀方式實現(xiàn)藥品生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制和管理控制
,提高藥品質(zhì)量和包裝質(zhì)量
,保證患者的生命安全
。(10)物流的現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程管理是現(xiàn)代生產(chǎn)效率和進(jìn)步的反映
。通過對條形碼和字符的識別和跟蹤
,使原材料設(shè)備與成品、包裝盒和產(chǎn)品棧之間形成一對一的對應(yīng)關(guān)系
,從而使現(xiàn)代生產(chǎn)得以管理和跟蹤
。對于工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)
、工業(yè)管理和設(shè)備可追溯性,以及食品和飲料的預(yù)防和安全可追溯性
,汽車工業(yè)中零部件和部件的可追溯性具有重要的應(yīng)用意義。11)作為一個自動化程度高的高科技產(chǎn)業(yè)
,許多先進(jìn)的自動化技術(shù)已經(jīng)成功地應(yīng)用于汽車工業(yè)的所有生產(chǎn)過程。在汽車制造的許多方面
,已經(jīng)實現(xiàn)了無人操作
,這就需要一個可靠的測試技術(shù)來驗證每個裝配的正確性和裝配零件的資格
。機(jī)器視覺技術(shù)以其獨特的技術(shù)優(yōu)勢成為自動檢測系統(tǒng)的首選..機(jī)器視覺已廣泛應(yīng)用于汽車生產(chǎn)的各個方面
,如汽車零部件的尺寸和外觀質(zhì)量檢驗,以及自動裝配正確性的檢測
。過去,傳統(tǒng)的檢測方法耗費大量的人力
,容易受到工人的主觀情感和自身技術(shù)水平的影響,不能保證檢驗合格率高

許多汽車制造商開始嘗試使用機(jī)器視覺檢查來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的檢測方法,并取得了良好的效果

。12)OCR光學(xué)字符識別OCR(光學(xué)字符識別)在許多行業(yè)
,如印刷包裝、物流行業(yè)
、大量涉及印刷質(zhì)量檢查、包裝質(zhì)量檢查
、條形碼檢驗和產(chǎn)品包裝上的字符識別等。這些應(yīng)用的共同特點是連續(xù)批量生產(chǎn)
、高外觀質(zhì)量要求、高重復(fù)性和智能化
。機(jī)器視覺的準(zhǔn)確性、速度和可靠性被用于字符識別和條碼識別
。傳統(tǒng)制造業(yè)正面臨新的顛覆,轉(zhuǎn)型升級將為中國自動化行業(yè)帶來巨大的市場機(jī)遇
。機(jī)器視覺作為一種具有高度自動化的智能產(chǎn)品在未來具有巨大的發(fā)展?jié)摿υ谶^去的幾年中,中國的電子制造和OEM制造商正在購買大量自動化設(shè)備
,以替代勞動力,以應(yīng)對中國勞動力短缺的日益嚴(yán)重
,這將在未來幾年中達(dá)到高潮。自動化的高潮將在未來2-3年到來
,這將為機(jī)器視覺產(chǎn)品在行業(yè)中的應(yīng)用帶來新的增長點。

(來源:未來科技創(chuàng)想

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