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機(jī)器人

機(jī)器人視覺大幅解放人工勞動力,提高自動化水平!

2025China.cn   2021年09月13日

  前言:機(jī)器人視覺將在國民經(jīng)濟(jì)的各領(lǐng)域申發(fā)揮更大作用,其應(yīng)用前景廣闊,并為社會的發(fā)展帶來了新的技術(shù)革命。

  目前,最先進(jìn)的機(jī)器人視覺技術(shù)仍然由歐美、日本等國家掌握,發(fā)達(dá)國家針對工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用開發(fā)出了相應(yīng)的機(jī)器人視覺軟硬件產(chǎn)品。中國目前正處于由勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)型的時期,對提高生成效率、降低人工成本的機(jī)器視覺方案有著旺盛的需求,中國正在成為機(jī)器人視覺技術(shù)發(fā)展最為活躍的地區(qū)之一。許多具有國際先進(jìn)水平的機(jī)器人視覺系統(tǒng)進(jìn)入了中國,國內(nèi)的機(jī)器人視覺企業(yè)也在與國際機(jī)器人視覺企業(yè)的良性競爭中不斷茁壯成長,許多大學(xué)和研究所都在致力于機(jī)器人視覺技術(shù)的研究。

  在國外,機(jī)器人視覺主要應(yīng)用在半導(dǎo)體及電子行業(yè),其中,半導(dǎo)體行業(yè)占 40% ~ 50%。例如,PCB 印刷電路、SMT表面貼裝、電子生產(chǎn)加工設(shè)備等。此外機(jī)器人視覺還在質(zhì)量檢測的各方面及其他領(lǐng)域均有著廣泛應(yīng)用。

  一、在工業(yè)檢測方面

  近幾十年來,在工業(yè)檢測中利用視覺系統(tǒng)的非接觸、速度快、精度合適、現(xiàn)場抗干擾能力強(qiáng)等突出的優(yōu)點(diǎn),使機(jī)器人視覺技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,取得了巨大的經(jīng)濟(jì)與社會效益。

  自動視覺識別檢測目前已經(jīng)用于產(chǎn)品外形和表面缺陷檢驗(yàn),如木材加工檢測、金屬表面視覺檢測、二極管基片檢查、印刷電路板缺陷檢查、焊縫缺陷自動識別等。這些檢測識別系統(tǒng)屬于二維機(jī)器視覺,技術(shù)已經(jīng)較為成熟,其基本流程是用一個攝像機(jī)獲取圖像,對所獲取的圖像進(jìn)行處理及模式識別,檢測出所需的內(nèi)容。

  二、在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

  在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,機(jī)器視覺主要用于醫(yī)學(xué)輔助診斷。首先采集核磁共振、超聲波、激光、X射線、γ射線等對人體檢查記錄的圖像,再利用數(shù)字圖像處理技術(shù)、信息融合技術(shù)對這些醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行分析、描述和識別,最后得出相關(guān)信息,對輔助醫(yī)生診斷人體病源大小、形狀和異常,并進(jìn)行有效治療發(fā)揮了重要的作用。不同醫(yī)學(xué)影像設(shè)備得到的是不同特性的生物組織圖像,如X射線反映的是骨骼組織,核磁共振影像反映的是有機(jī)組織圖像,而醫(yī)生往往需要考慮骨骼有機(jī)組織的關(guān)系,因而需要利用數(shù)字圖像處理技術(shù)將兩種圖像適當(dāng)?shù)丿B加起來,以便于醫(yī)學(xué)分析。

  三、交通監(jiān)控領(lǐng)域中的應(yīng)用

  智能交通監(jiān)控領(lǐng)域中,在重要的十字路口安放攝像頭,就可以利用攝像頭的快速拍照功能,實(shí)現(xiàn)對違章、逆行等車牌的車牌進(jìn)行自動識別、存貯,以便相關(guān)的工作人員進(jìn)行查看。

  四、在橋梁檢測領(lǐng)域中的應(yīng)用

  人工檢測法和橋檢車法都是依靠人工用肉眼對橋梁表面進(jìn)行檢測,其速度慢,效率低,漏檢率高,實(shí)時性差,影響交通,存在安全隱患,很難大幅應(yīng)用;無損檢測包括激光檢測、超聲波檢測以及聲發(fā)射檢測等多種檢測技術(shù),它們儀器昂貴,測量范圍小,不能滿足日益發(fā)展的橋梁檢測要求;智能化檢測有基于導(dǎo)電性材料的混凝土裂縫分布式自動檢測系統(tǒng)和智能混凝土技術(shù),也有最前沿的基于機(jī)器視覺的檢測方法。導(dǎo)電性材料技術(shù)雖然使用方便,設(shè)備簡單,成本低廉,但是均需要事先在混凝土結(jié)構(gòu)上涂刷或者埋設(shè)導(dǎo)電性材料進(jìn)行檢測,而且智能混凝土技術(shù)還無法確定裂縫位置、裂縫寬度等一系列問題距實(shí)用化還有較長的距離;而基于機(jī)器視覺的檢測方法是利用CCD相機(jī)獲取橋梁表觀圖片,然后運(yùn)用計(jì)算機(jī)處理后自動識別出裂縫圖像,并從背景中分離出來然后進(jìn)行裂縫參數(shù)的計(jì)算的方法,它具有便捷、直觀、精確、非接觸、再現(xiàn)性好、適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性高、成本低廉的優(yōu)點(diǎn),能解放勞動力,排除人為干擾,具有很好的應(yīng)用前景。

  機(jī)器人視覺的誕生和應(yīng)用,大幅解放了人類勞動力,同時提高了生產(chǎn)自動化水平,裝備的使用效率、可靠性及穩(wěn)定性等。隨著新技術(shù)、新理論在機(jī)器視覺系統(tǒng)中的應(yīng)用,機(jī)器人視覺將在國民經(jīng)濟(jì)的各領(lǐng)域申發(fā)揮更大作用,其應(yīng)用前景廣闊,并為社會的發(fā)展帶來了新的技術(shù)革命。

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