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人机融合时代,机器视觉大有可为
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2018-05-31 14:47:37来源: 中国视觉网

    随着智能制造助推机器人成重要角色之后,那么一个问题来了,机器人能够替代人吗?
    人机融合是机器人发展必由之路
    当前,想让机器人完全取代人类是做不到的,人的认知方式和过程机器尚难以模仿,人脑与肌体的连动反应机制机器更不能完美再现,其中蕴含了软件、硬件领域的巨大技术挑战。所以,真的想要机器人融入我们的生活,一个先决条件就是机器人必须知道人的存在,能够跟人共同生存。这要求机器人的辨识、认知能力大幅度提高,机器人变成了社会的一部分,人机融合时代就真正到来了。
    通过人机共融,可使机器人的简便性大大提高,对机器人的整个应用产生质的变化。如何把人和机器结合起来,是机器人产业发展的必由之路,目前来说人机融合是工业机器人智能化的主要趋势。为了使机器人更好的与人匹配,我们需要研究人具备什么能力,人首先有绝对的柔性,其次便是视觉与触觉。而目前传统的机器人在速度、精度,简单重复作业的可靠性上是远超人类的,但是柔性、触觉与视觉部分与人的差距还是很大的。
    工业机器人发展的三大核心技术
    如今,核心技术成了各大机器人行业巩固市场地位的首要因素。除此之外,工业机器人的三大核心零配件占据了其成本的半壁江山,不得不说,谁拥有这三大核心零部件的市场,谁就在起跑线上赢得一步。
    工业机器人的三大核心零配件是控制器、伺服系统、减速器。控制器有望在2020年市场规模达12亿元。作为机器人的大脑,发布和传递动作指令。在我国硬件部分已经基本掌握,不过软件方面还是与国外品牌有一定差距。
    2015年中国控制器市场规模达23.1亿元,同比增长18%,其中工业机器人控制器占比15%,约3.5亿元。而我国现有的工业机器人在智能化及柔性方面都有待提升。开发标准化、开放化控制器存在巨大发展空间。到2020年我国工业机器人控制器市场规模有望达到12亿元左右,未来五年复合增速约为27%。
    伺服系统是工业自动化的重要组成部分,是自动化行业中实现精确定位、精准运动的必要途径,且机器人的关节驱动离不开伺服系统。近几年工业机器人、电子制造设备等产业的迅速扩张,其在新兴产业的应用规模出现增长迅速。
    最后的一大支柱就是减速器,它是连接动力源和执行机构之间的中间装置,大量应用在工业机器人上的减速器主要有两类:RV减速器和谐波减速器。
    综合来看,我国工业机器人产业化发展还有待加强完善,最重要的是核心零部件市场还有待突破,因为这些基础资源将直接影响我国机器人产业升级之路。
    机器视觉大有可为
    作为一种给机器人带来视觉功能的关键技术,机器视觉应用广泛。从工业视觉到计算机视觉,从人机交互到自动驾驶,从虚拟现实到物体自动识别,机器视觉都能担当着重要角色。
    工业4.0离不开智能制造,智能制造离不开机器视觉。如果说工业机器人是人类手的延伸、交通工具是人类腿的延伸,那么机器视觉就相当于人类视觉在机器上的延伸,是实现工业自动化和智能化的必要手段。机器视觉具有高度自动化、高效率、高精度和适应较差环境等优点,为我国工业自动化打开“新视界”。
    机器视觉在机器人上的应用是十分必要的,工业机器人和服务机器人都需要机器人视觉当做自己的“眼睛”,但工业机器人和服务机器人对机器人视觉的需求却是不同的。
    利用机器视觉的方法,可以快速、准确地检测到制药包装是否完好无缺,通过设定图像传感器,获取包装后的对象图片信息,通过预先设定的面积参数对每个药粒或者药瓶进行检测对比,这样,破损的药粒或者缺瓶的包装都将被检测出来,正确的正常通过。
    机器视觉在工业机器人和服务机器人上的区别,首先就是应用场景。在工业机器人的环境里,计算机视觉看到的场景是相对单一,但服务机器人的应用场景就要复杂很多。场景之外,便是精度方面。在工业机器人里面,计算机视觉的辨识精度一定是在毫米级以下的,包括静态的辨识精度和动态的辨识精度,静态指的是相机或者观测物品相对处在一个静止的状态,它这个时候的辨识精度取决于相机的分辨率,包括物品的边缘是否清晰,差异化是否很明确,这个时候精度甚至可以达到微米级以下,服务机器人大部分的精度并不会很高,可能会在厘米级以上。