Інтелектуальна система керування стаціонарним роботом

Abstract

Однією з найбільших амбіцій людства є і було створення розумних машин. Роботи здатні цілодобово невтомно виконувати одноманітну роботу з незмінною точністю та швидкістю. Згідно з визначенням, наведеним у європейському стандарті EN 775 [13], роботи є «автоматично керованими, перепрограмованими, багатоцільовими маніпуляторами з різним ступенем свободи». Роботи мають широкі можливості та економічні переваги, завдяки чому останні десятиліття вони міцно зарекомендували себе в багатьох галузях промисловості. Сучасні промислові роботи зазвичай оснащуються певною кількістю датчиків, які служать, наприклад, для виявлення затиснутих деталей або негайної зупинки робота у разі небезпеки зіткнення. Однак традиційні датчики надають дуже обмежену інформацію, тоді як системи з функціями обробки зображень пропонують набагато більше переваг і здатні отримувати та аналізувати значно більше даних. Роботи з технологіями комп’ютерного зору аналізують отримані від камери зображення, що дозволяє їм суттєво ефективніше приймати рішення та реагувати на несподівані ситуації. Це надзвичайно важливо, особливо в сегменті так званих коботів – «колаборативних роботів», які розроблені для спільної роботи безпосередньо з людьми та не оснащуються засобами захисту, у зв’язку з чим запобігання нещасним випадкам є головним пріоритетом, щоб уникнути будь-якорного ризику для здоров’я людини. Якщо ж робот пошкодить робочу заготівлю або інші засоби автоматизації внаслідок неправильних рухів, це спричинить високі витрати та тривалий простий. У таких випадках системи на базі камер також дополучить підвищити надійність роботів. Крім запобігання небажаним ситуаціям, оснащені «зором» роботи пропонують бел інших переваг. Вони сприяють підвищенню гнучкості технологічних процесів, оскільки з урахуванням результатів аналізу зображень здійснюється точне управління рухами робота. Без системи обробки зображень робот може не впоратися навіть із простими завданнями, такими як захоплення деталей, якщо деталь знаходиться за межами заданого місця розташування, де робот спочатку повинен її забрати. У більшості випадків це не проблема для саботировано системи з технологіями машинного зору: камера фіксує зображення неточно розміщеної деталі, в ході подальшого аналізу зображення визначається відхилення від заданого положення, після чого скориговані 2D або 3D-координати передаються в керуючу систему робота. Залежно від обмежень технологічного процесу, цей метод гарантує безпомилкове захоплення заготовок та деталей. Найскладнішим завданням для роботів-маніпуляторів вважається вилучення деталей із бункера: для захоплення роботом нерозсортованих деталей із бункера потрібні складні системи комп’ютерного зору. Вони відповідають за виявлення наступної деталі для захоплення, точне визначення параметрів її положення у 3D-уявленні та передачу цієї інформації роботу. Виходячи з нинішнього рівня розвитку технологій, це завдання в більшості випадків було б нерозв’язним без використання системи обробки зображень.