淺談基于視覺分析的工業(yè)分揀機(jī)器人的發(fā)展

摘 要：伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，市場(chǎng)模式正在逐漸發(fā)生變化，我國(guó)的人工智能技術(shù)正在逐漸趨于成熟，這既符合時(shí)代的發(fā)展也可以滿足日益發(fā)展的市場(chǎng)需求。我國(guó)的工業(yè)發(fā)展技術(shù)隨著改革開放的進(jìn)程得到了快速的提高，因此人工智能技術(shù)的研究與生產(chǎn)已成為當(dāng)代發(fā)展的核心追求，我國(guó)的智能機(jī)器行業(yè)正面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。我國(guó)在20世紀(jì)60年代的時(shí)候通過引進(jìn)和學(xué)習(xí)國(guó)外的自動(dòng)分揀技術(shù)以不斷研發(fā)和創(chuàng)造符合我國(guó)要求的人工智能技術(shù)，提高我國(guó)在這個(gè)方面的技術(shù)能力。本文對(duì)工業(yè)分揀機(jī)器人的發(fā)展前景進(jìn)行了分析，并分析了國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r。

關(guān)鍵詞：視覺分析；工業(yè)分揀機(jī)器人；發(fā)展前景

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.189

眾所周知，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力得到了巨大的提高，在國(guó)際上的聲譽(yù)也在迅速提高，在這種大環(huán)境下，國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)需求模式也在發(fā)生著改變，大眾對(duì)不同的產(chǎn)品有著不同的要求，因此為了順應(yīng)這種模式的改變，就產(chǎn)生了一種新型的人工分揀機(jī)器人。這種工業(yè)分揀機(jī)器人將虛擬樣機(jī)技術(shù)、機(jī)器視覺技術(shù)以及智能控制技術(shù)和視覺與分揀進(jìn)行了結(jié)合，通過這些技術(shù)可以對(duì)工作臺(tái)上面的物件進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別和分類，這種高科技的工業(yè)分揀機(jī)器人不但可以提高工作的效率還可以加大物件分類的精準(zhǔn)性，它的范圍覆蓋汽車、物流、鐵道等諸多方面，在現(xiàn)代生活中扮演著重要的角色。

研究和制造機(jī)器的視覺技術(shù)不僅可以提高機(jī)器人對(duì)外界環(huán)境的感受能力還可以極大的減輕工作人員的負(fù)擔(dān)，讓他們從繁雜無味的工作環(huán)境中解放出來。當(dāng)前我國(guó)的勞動(dòng)需求量還是非常高的，如果可以將這些機(jī)器人使用到這些領(lǐng)域就可以極大的降低生產(chǎn)成本、提高工作效率、提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，所以在當(dāng)代很多行業(yè)都開始將工業(yè)機(jī)器人作為企業(yè)的核心工作者，這樣也有利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)的工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)度。

1 基于視覺分析的工業(yè)分揀機(jī)器人國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 美國(guó)研發(fā)現(xiàn)狀

美國(guó)處于世界的領(lǐng)跑者，科技能力不容置疑，機(jī)器人也是美國(guó)的發(fā)明，基于視覺分析的工業(yè)分揀機(jī)器人的研究工作在世界都是首屈一指的。一種新型的光電分選機(jī)就是由美國(guó)的ESM公司和Sortex公司共同研發(fā)的，這種機(jī)器主要在農(nóng)副產(chǎn)品分選以及金屬分選和礦石分選等方面使用；基于機(jī)器視覺的物料分揀系統(tǒng)也是由美國(guó)的普渡大學(xué)經(jīng)過幾年時(shí)間研制出來的，這種機(jī)器可以對(duì)復(fù)雜的零件進(jìn)行挑選，除此之外，還有很多新型的機(jī)器人被研制出來，并應(yīng)用到了現(xiàn)實(shí)生活中。

通過長(zhǎng)時(shí)間的研究，美國(guó)發(fā)現(xiàn)“視覺”是研究基于視覺分析的工業(yè)分揀機(jī)器 人技術(shù)的關(guān)鍵方面。美國(guó)Adept公司研發(fā)了一種叫做AdeptSight視覺系統(tǒng)軟件，這種軟件可以給機(jī)器人提供基于PC機(jī)的引導(dǎo)和檢測(cè)功能，同時(shí)它也具有非常高的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性；美國(guó)Fanuc公司研制的iRVision也是一個(gè)視覺系統(tǒng)軟件，這個(gè)軟件可以對(duì)部分位置進(jìn)行檢測(cè)、防錯(cuò)。

1.2 日本研發(fā)現(xiàn)狀

日本被稱作“機(jī)器人王國(guó)”，可見它的機(jī)器人技術(shù)水平非常的高。日本在對(duì)那些重型垃圾進(jìn)行分揀的時(shí)候通常會(huì)使用人工智能機(jī)器人，也就是說把垃圾中的鋼筋、混凝土、木屑、塑料等雜質(zhì)通過信息識(shí)別、空間定位等技術(shù)分揀出來，并將這些挑選出來的東西使用到其他的地方，達(dá)到循環(huán)利用的目的。日本的掩埋垃圾費(fèi)用非常的高，所以使用基于人工智能的分揀系統(tǒng)可以將垃圾處理的成本最大程度的減少，據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明，使用人工智能的分揀系統(tǒng)所創(chuàng)造的盈利是人工分揀的三倍。

1.3 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

昆船自動(dòng)化物流工程公司所研制的移動(dòng)式分揀裝盤機(jī)器人一種視覺識(shí)別的機(jī)器人，這種機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)合了光學(xué)視覺部分、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控有軌車等方面?？梢酝瓿煽茖W(xué)堆碼、分揀裝盤，運(yùn)作托盤進(jìn)出等，可以對(duì)裝盤工作和搭配輔料進(jìn)行全自動(dòng)化的管理。工業(yè)零件檢測(cè)機(jī)器人是北京領(lǐng)邦儀器公司所研制出來的，這個(gè)機(jī)器人擁有先進(jìn)的機(jī)器視覺技術(shù)和光學(xué)檢測(cè)技術(shù)，可以檢測(cè)分揀高精度的零件，被廣泛使用在稀土磁材零件行業(yè)中。

2 基于視覺分析的工業(yè)分揀機(jī)器人應(yīng)用前景分析

2.1 生產(chǎn)線產(chǎn)品

生產(chǎn)企業(yè)在是生產(chǎn)產(chǎn)品的時(shí)候不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些殘次品，即使是統(tǒng)一格式的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。當(dāng)前人工檢查是完成質(zhì)檢工作的主要方式，人工檢查的方式以抽檢為主，在這種大環(huán)境下，就會(huì)出現(xiàn)檢測(cè)精度嚴(yán)重缺乏的問題，這樣就沒有辦法實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品高質(zhì)量的要求。隨著企業(yè)的發(fā)展，有關(guān)人員已經(jīng)逐漸發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題，并提出了一些建議，他們提出用機(jī)器人來替換工作人員的工作，也得到了普遍人的認(rèn)可，浙江省就是一個(gè)典型的例子，在2014年的時(shí)候，杭州市質(zhì)檢院就和浙江大學(xué)機(jī)器人研究中心進(jìn)行了合作，主要目的就是研究以視覺分析為基礎(chǔ)的工業(yè)機(jī)器人，主要用于產(chǎn)業(yè)檢測(cè)，這項(xiàng)研究得到了階段性的成果。

2.2 精密零件

精密零件，顧名思義就是零件非常的精巧細(xì)密，比如說在電子產(chǎn)品、家用電器、磁懸浮列車等科技產(chǎn)品中的微型電機(jī)、揚(yáng)聲器、振動(dòng)元件等核心零件。所有的高科技產(chǎn)品將“高精尖”作為之后發(fā)展的主要方向，它對(duì)質(zhì)量的要求也在不斷提高，因此對(duì)各種規(guī)格的精密零件有著更高的要求。以人工為主的檢測(cè)會(huì)受到主觀的影響所產(chǎn)生的差錯(cuò)率也會(huì)更大，目前的半自動(dòng)檢測(cè)機(jī)器它的識(shí)別精度還不能達(dá)到要求，隨著基于視覺分析的工業(yè)分揀機(jī)器人的出現(xiàn)，其不但精度高而且效率也快，很好的解決了這個(gè)問題。

2.3 物料搬送

我國(guó)目前的基于視覺分析的工業(yè)分揀機(jī)器人使用最成熟的領(lǐng)域就是物料搬送。物料的分揀、搬送和放置這三個(gè)方面是完成物料搬送的階段，在這個(gè)過程中主要以分揀為主，不是非常重視視覺，因?yàn)闄C(jī)器人的機(jī)械手非常的靈活和穩(wěn)定，所以將工業(yè)分揀機(jī)器人使用在這個(gè)方面是非常有用的。

3 結(jié)語

綜上所述，我國(guó)的工業(yè)發(fā)展技術(shù)隨著改革開放以來得到了快速的提高，因此人工智能技術(shù)的研究與生產(chǎn)已成為當(dāng)代發(fā)展的核心追求，我國(guó)的智能機(jī)器行業(yè)正面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。大眾已經(jīng)明白了基于視覺分析的工業(yè)分揀機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的重要性，研究和制造機(jī)器的視覺技術(shù)不僅可以提高機(jī)器人對(duì)外界環(huán)境的感受能力還可以極大的減輕工作人員的負(fù)擔(dān)，讓他們從繁雜無味的工作環(huán)境中解放出來。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫柏林.美國(guó)新的人工智能報(bào)告及其對(duì)我們的啟示[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2017（10）.

作者簡(jiǎn)介：左懷山（1985-），男，江西永新人，本科，一級(jí)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師，研究方向：工業(yè)機(jī)器人、機(jī)電一體化。