机械人视觉是机械认知的基础
导读: 机械人定位技术其实是一个很广义的看法,它不是目前常见的二维坐标、三维坐标定位;等硕ㄎ皇导噬鲜峭ü渌衅鞲等酥葱行卸峁┡卸弦谰,其中以视觉传感器(谁让图像是全传感器提供的信号中包括信息量Z大的载体呢)为主。研究机械人或者说研究“智能机械人”的基础首先应该是研究“机械视觉技术”。
机械视觉作为一门生长迅速的新兴学科,正在越来越多的领域获得很是广泛的运用。在已往,通常是用人眼对目标进行识别、跟踪和剖析。现在,由于视觉识别技术的生长,可以用摄像机和盘算机取代人眼实现生产更高水平的自动化。
随着电子盘算机科学,图像处理技术,模式识别技术与理论的迅速生长,机械视觉的实际研究与应用价置魅正日益获得重视,并不绝在许多领域取得骄人的结果。
视觉技术的两大应用:质量控制与辅助生产
纵观目前工业生产中应用到的视觉技术大致可分为两类:质量控制和辅助生产。其中质量控制就是取代人工对产品的尺寸、外观等进行检测,识别出不良品,此类设备在海内外自动化生产线已有广泛使用。辅助生产指的是利用视觉技术给机械人提供行动执行依据,目前广泛应用的是基于单目视觉的二维定位技术。可是由于大部分可用二维视觉定位的生产工位都可以用机械定位的方法去取代,其本钱和庞洪水平都比视觉定位要简单,只有少少数场合才不得不必视觉定位。
在机械人生产历程中,大大都需要定位的情况都是需要给出三维坐标的,也就是说被测工具相关于机械人的位置是不确定的。可是此类定位需求,技术门槛较高,尽管有此类技术,可是并没有被广泛应用。
然而随着德国“工业4.0”的提出以及中国在2015年5月宣布的《中国制造2025》行动纲要,全球规模内都对制造业提出了新的挑战,即建设“智能工厂”。智能工厂的焦点就是“机械拟人化”生产,视觉定位是其中极其重要的技术。jxf吉祥坊科技作为一家以机械认知技术为焦点业务的机械人研发公司,很显然将处于这场改变世界制造业花样的旋风中。其推出的WEROBOTICS COGNITIVE 机械人认知系统,可以让机械人迅速识别、定位、引导和操作。
机械“拟人化”得先研究“人”
目前针对“机械”的 性研究,很大部分都是从人、动物来获取灵感,好比我们研究苍蝇的眼睛,进而发明了相机;我们研究蝙蝠进而发明了雷达。所以在这新一轮工业革命大潮中,“机械”的生长偏向一定是“类人化”、“拟人化”,让机械可取代人去事情,甚至能事情的比人更好。虽然了,目前机械在有些方面已经可以取代人,也能比人做的更好,可是应用规模还比较狭窄,眼前的事情就是要进一步的使机械无限的接近于人。
机械“拟人化”并不是说机械长的像人,这是一种很外貌的理解,机械拟人的焦点:一是机械能像人一样的去视察客观世界并获取信息;二是机械能像人一样的去思考判断,做出决策;三是机械可以像人一样灵活,去执行庞大的行动。
有人说“科学离不开理想”,是的,在机械视觉行业,这点尤其明显,我们纵观《钢铁侠》里托尼的“虚拟立体实验室”、《终结者》中的“T800机械人”、“天网”等,这些科幻影戏无不把“视觉技术”理想到了极致的境界。如果未来真能抵达这样的科技水平,那么我们认为现在就可以研究“人”和“机械”的结合。
人在事情、学习、生活时,无论多庞大的事情其实都是以下几方面的简单或组合行为:
看:用眼睛获取客观世界的信息,将信息通报给大脑进行剖析。关于机械人来说,就相当于机械人的摄像头。目前在成熟行业应用中,大多只能实现二维检测(机械人只有一个摄像头),也就是说,目前的机械人只能对同一个平面上的物体信息进行扫描获取。那么未来的生长偏向一定是全方位的三维场景重现,也就是说机械人需要像人一样有两只眼睛。
听:人通过耳朵获取声音信息;等嗽诟梅矫娴挠τ弥饕杏谟槔中幸,在工业领域应用险些没有,这里不加多谈。可是未来真正的拟人化机械人,声音感应器是很是重要的一部分。
触觉等:人通过身体其他部分接触物体或闻其气味来收集信息;等嗽诟梅矫娴募际踔饕越哟ナ郊觳馕,其焦点技术是压力传感器,可是目前该种技术能获取的信息极其简单,应用的很少。在判断物体外貌情况及有颜色的气味时,主要照旧依靠视觉技术。
思考:人通过眼睛、耳朵、身体各部位的触觉获取信息后通报给大脑,大脑通过历年的经验剖析物体的形状、位置等,再凭据我们的意愿下达执行行动。那么对机械人来说,这包括2部分:一是把传感器(以视觉传感器为主,还包括压力传感器、声音传感器等)获取到的“信号”(这里的信号可能是种种类型,好比图像信号、电压脉冲信号、电荷信号等)进行处理,提取有用的信息(就是盘算机做判断的依据)转换为盘算机课识别的数字信号。然后盘算机再凭据机械人的功效对该“数字信号”进行逻辑判断,进而把执行命令发给机械人。
行动:人通过神经网络控制身体各部分进行种种行为,好比:跑步、皱眉、大笑等。对机械人来说,即通过马达电机控制执行机构执行行动;等宋蠢丛谡夥矫娴纳ぶ饕翘嵘葱谢沟乃俣取⒔档凸咝浴⒃銮课榷ㄐ缘。
WELINKIRT WEROBOTICS COGNITIVE 是认知技术,他可以像人类一样看到,思考和事情。
jxf吉祥坊的WELINKIRT WEROBOTICS COGNITIVE是视觉技术,更是认知技术,借助工业大数据、机械深度学习等人工智能技术,它可以让机械人像人类一样看到,还可以像人类一样思考和事情。jxf吉祥坊科技照旧丹麦优傲机械人公司的战略相助同伴,目前,搭载WELINKIRT WEROBOTICS COGNITIVE技术的UR协作机械人系统已经在中国科学院植物遗传研究所获得良好的应用。