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工業機器人的“慧眼”-機器視覺

在以智能制造為核心的工業4.0時代背景下，隨著中國制造2025戰略的深入，工業智能機器人產業市場呈現爆炸式增長勢頭，其中充當工業機器人火眼金睛角色的機器視覺功不可沒！那么機器視覺究竟給工業機器人一雙怎么樣的慧眼，能夠大助工業機器人在未來工業自動化、智能化的工業4.0發展道路上大展拳腳大展拳腳？　　工業機器人為什么需要一雙慧眼　　作為工業機器人的大腦中樞神經，人工智能在過去的幾年里一直處于持續的高速發展階段，很多工業機器人也已經具備了相當高的智能化特點，但是還遠遠達不到人類所設想的智能化程度，羅馬非一日所能建成，機器人也不可能一下子就變得非常智能化。　　　　工業自動化的真正實現，需要高度智能化的工業機器人去替代人類的一部分工作，而顯然，如果想讓機器人去很好的替代人類工作的話，首先要做的就是讓它們得能看到才行，不僅如此，在日常生活中我們所用到的很多智能化的東西也是需要去看的，包括智能無人機和智能吸塵器。當然工業機器人也不例外，當工業機器人具備觀察事情的能力時，才能夠很好的對事情判斷，從而做到智能化的靈活自行解決一些問題，而且在工業4.0的大勢力下，智能制造對工業機器人的要求也越來越高，傳統的通過編程來執行某一特定動作的機器人，將不再能滿足制造業向前發展的需求。很多時候，我們將需要機器人能夠具備識別、分析、處理等更高級的功能，也就是說需要為工業機器安裝一雙火眼金睛來替代人眼做測量和判斷，機器視覺相當于為工業機器人裝上了眼睛，讓他們能夠清晰地不知疲倦的看到物體，發揮人眼檢查檢測的功能，這在高度自動化的大規模生產中非常重要。　　機器視覺系統可以通過機器視覺產品即圖像攝取裝置，將被攝取目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統，得到被攝目標的形態信息，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號，然后圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。概括的說，機器視覺也就是用計算機來模擬人的視覺功能，具有人腦的一部分功能一一從客觀事物的圖像中提取信息，進行處理并加以理解，最終用于工業智能制造中的實際檢測、測量和控制等自動化工作。智能制造把工業機器人與機器視覺緊密結合起來，機器視覺將是人工智能的下一個方向。　　機器視覺在工業應用領域如何施拳　　機器視覺工業應用廣泛，主要具有四個功能：1、引導和定位，視覺定位要求機器視覺系統能夠快速準確的找到被測零件并確認其位置，上下料使用機器視覺來定位，引導機械手臂準確抓取。在半導體封裝領域，設備需要根據機器視覺取得的芯片位置信息調整拾取頭，準確拾取芯片并進行綁定，這就是視覺定位在機器視覺工業領域最基本的應用。2、外觀檢測：檢測生產線上產品有無質量問題，該環節也是取代人工最多的環節。說機器視覺涉及到的醫藥領域，其主要檢測包括尺寸檢測、瓶身外觀缺陷檢測、瓶肩部缺陷檢測、瓶口檢測等。3、高精度檢測：有些產品的精密度較高，達到0.01~0.02m甚至到u級，人眼無法檢測必須使用機器完成。4、識別，就是利用機器視覺對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對象。可以達到數據的追溯和采集，在汽車零部件、食品、藥品等應用較多。　　概括的說，機器視覺系統的特點是提高生產的柔性和自動化程度，主要在一些不適合于人工作業的危險工作環境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機器視覺來替代人工視覺;同時在大批量工業生產過程中，用人工視覺檢查產品質量效率低且精度不高，用機器視覺檢測方法可以大大提高生產效率和生產的自動化程度。而且機器視覺易于實現信息集成，是實現計算機集成制造的基礎技術。　　總結：中國工業機器人產業發展迅速已成為世界之巔。制造業向智能制造發展的產業升級需求，龐大的制造業市場規模、中國制造2025戰略的推進和眾多產業布局，造就了工業機器人發展的天時地利人和，制造業大枷都是競相布局智慧工廠，可以說，機器人產業發展大有勢如破竹的節奏，整個制造業的需求規模不容小覷，而工業機器人產業的發展必將為機器視覺應用提供眾多機會。

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