Giới thiệu
Đối với các ứng dụng thị giác tính toán từ trung bình đến thấp, hiệu quả về mặt chi phí, chúng tôi áp dụng giải pháp tích hợp kết hợp điều khiển chuyển động và thị giác máy. Giải pháp này tận dụng sức mạnh tính toán cao của kiến trúc phần cứng đa lõi của bộ điều khiển dòng B và công nghệ triển khai phần mềm phân tán để tích hợp các thuật toán thị giác máy. Tính toán thị giác máy được thực hiện nội bộ trong bộ điều khiển, tạo điều kiện tương tác dữ liệu nội bộ với điều khiển chuyển động. Điều này cải thiện hiệu quả luồng dữ liệu, giúp việc triển khai phát hiện tầm nhìn thuận tiện hơn, tiết kiệm chi phí và đảm bảo hiệu suất.
Kiến trúc cơ bản của máy tích hợp điều khiển chuyển động Vision
Máy tích hợp điều khiển chuyển động bằng thị giác nhúng OpenCV nguồn mở và SDK xử lý thị giác được phát triển nội bộ. Một mặt, người dùng có thể thoải mái xây dựng các chương trình xử lý thị giác bằng OpenCV mã nguồn mở trên bộ điều khiển. Họ có thể đồng thời điều khiển các camera được kết nối trực tiếp, xử lý hình ảnh và thực hiện điều khiển chuyển động để đạt được các giải pháp điều khiển chuyển động và tính toán thị giác tích hợp.
Bằng cách sử dụng giải pháp tích hợp tầm nhìn cộng với điều khiển chuyển động, mô-đun tầm nhìn bên trong bộ điều khiển và cầu nối dữ liệu của mô-đun bộ điều khiển chuyển động, loại bỏ thời gian cần thiết để liên lạc và truyền dữ liệu giữa bộ điều khiển và hệ thống tầm nhìn bên ngoài. Điều này không chỉ đơn giản hóa đáng kể chi phí triển khai mà còn tiết kiệm thời gian trong giao tiếp điều khiển trực quan, cải thiện đáng kể hiệu quả xử lý tổng thể. Nó cũng đơn giản hóa việc phân tách dịch vụ cho các loại sản phẩm khác nhau, cho phép khách hàng trải nghiệm giá trị mà công nghệ tích hợp mang lại.
Mặt khác, để tối ưu hóa hiệu suất xử lý thị giác, bộ điều khiển tích hợp điều khiển chuyển động thị giác thế hệ tiếp theo cũng sẽ tích hợp SDK thị giác hiệu suất cao. Người dùng có thể thực hiện các tác vụ xử lý thị giác phức tạp hơn một cách hiệu quả và an toàn.
Quá trình phát triển tầm nhìn
Khi nói đến việc phát triển sản phẩm hoặc dự án mới, quy trình phát triển trực quan đơn giản và thân thiện với người dùng là chìa khóa để đảm bảo thành công. Dưới đây là một ví dụ điển hình về quá trình phát triển:
Trên giao diện của máy tích hợp điều khiển thị giác-chuyển động, chúng ta có thể thiết kế, chèn các màn hình và chức năng liên quan đến thị giác. Bằng cách sử dụng HMI để gọi các giao diện người dùng và mô-đun liên quan đến tầm nhìn, luồng xử lý tầm nhìn có thể được tích hợp vào quy trình điều khiển chuyển động. Điều này cho phép khách hàng sử dụng các chức năng thị giác cần thiết trực tiếp trên máy tích hợp điều khiển chuyển động thị giác mà không cần thêm PC để thu thập và tính toán thị giác. Như thể hiện trong sơ đồ dưới đây:
Ví dụ về Giao diện gọi điện HMI
Chúng tôi có thể cung cấp một số dự án màn hình tiêu chuẩn được phát triển trước mà khách hàng có thể sử dụng trực tiếp cho các hoạt động tương tác giữa người và máy. Khách hàng cũng có thể tùy chỉnh màn hình điều khiển chuyển động bằng thị giác phù hợp hơn với nhu cầu của mình. Dưới đây là ví dụ về màn hình điều khiển camera trong dự án màn hình tiêu chuẩn:
Màn hình điều khiển camera tiêu chuẩn
Giới thiệu nghiên cứu điển hình
Trường hợp Một:
Tên dự án: Máy phân loại tự động tích hợp điều khiển chuyển động tầm nhìn
Tổng quan dự án: Tự động sắp xếp vật liệu vào các khay hỗn hợp theo “giá trị mười mặt” và “giá trị năm mặt”. Xác định loại và vị trí của nguyên liệu trong khay hỗn hợp, lấy chúng vào các khay tương ứng và sắp xếp chúng gọn gàng theo các vị trí đã chỉ định. Cần loại trừ các trường hợp vật liệu bị che phủ hoặc bị che khuất, để tránh gây nhiễu với các vật liệu khác trong quá trình bốc xếp hoặc nhặt hàng không thành công.
Quy trình phát hiện: Các mẫu được cài đặt sẵn cho hai loại vật liệu và thêm tín hiệu kích hoạt thu thập và xử lý của camera vào luồng điều khiển để hoàn thành hành động phân loại vật liệu hỗn hợp. Khi không có vật liệu trong khay hỗn hợp, cảnh báo sẽ được kích hoạt để tạm dừng hoạt động.
Hình ảnh Khay Hỗn Hợp dưới Camera
Màn hình điều khiển của Máy phân loại tự động tích hợp Vision-Motion Control
Hiển thị vật lý của Máy phân loại tự động tích hợp điều khiển chuyển động và thị giác
Nghiên cứu trường hợp thứ hai:
Tên dự án: Phát hiện kẹp bị lỗi
Tổng quan về dự án: Khách hàng thỉnh thoảng phát hiện ra những khiếm khuyết trong quá trình sản xuất kẹp, gây khó khăn cho việc đảm bảo năng suất và chất lượng thành phẩm. Thị giác máy là cần thiết để phát hiện và xác định thành phẩm, tự động phân loại các sản phẩm bị lỗi để nâng cao năng suất và chất lượng của sản phẩm được kiểm tra.
Quy trình phát hiện: Ghi lại các đặc điểm giúp phân biệt giữa sản phẩm tốt và sản phẩm bị lỗi, đặt trước phạm vi giá trị đặc điểm cho sản phẩm tốt và sản phẩm bị lỗi, đồng thời hoàn tất việc phát hiện sản phẩm bị lỗi. Máy cũng có thể được điều khiển để loại bỏ các sản phẩm bị lỗi.
Phát hiện sản phẩm bị lỗi
Trình bày giải pháp quang học
Trường hợp thứ ba:
Tên dự án: Đo kích thước phôi máy tiện
Độ chính xác đo kích thước: 0.02mm
Tổng quan dự án: Các phôi từ máy tiện cần phải trải qua phép đo trực tuyến về kích thước của chúng sau khi xử lý để xác định xem chúng có đáp ứng dung sai sản xuất hay không. Các sản phẩm bị lỗi được phân loại để tự động bù dao, cảnh báo lỗi dao hoặc quản lý tuổi thọ dao. Dự án đo bán kính độ cong bên của phôi và sử dụng tầm nhìn để đo không tiếp xúc sẽ nhanh hơn và chính xác hơn. Ngoài ra, dữ liệu đo kích thước có thể được sử dụng để điều chỉnh các thông số gia công để bù dao, cải thiện hơn nữa chất lượng sản xuất.
Quá trình đo: Kết nối camera với bộ điều khiển, chiếu sáng và chụp ảnh mặt bên của phôi. Bộ điều khiển có thuật toán phát hiện hồ quang tròn tích hợp. Chỉ cần đặt phạm vi phát hiện và các thông số trước khi phát hiện để tính bán kính cung bên của phôi, sau đó truyền kết quả đến chương trình gia công.
Bản vẽ CAD phôi gia công
Sơ đồ hiệu ứng đo kích thước phôi máy tiện
Trình bày giải pháp quang học chiếu ngược sáng
Trường hợp thứ tư:
Tên dự án: Đo kích thước lò xo
Độ chính xác đo kích thước: 0.02mm
Tổng quan về dự án: Đo chiều dài tổng thể của lò xo, độ song song của đầu trước và đầu sau cũng như đường kính ngoài. Trong quá trình sản xuất lò xo, thỉnh thoảng có thể xảy ra các vấn đề như chiều dài lò xo không đủ và kích thước không đồng đều ở cả hai đầu. Không thể sử dụng các phương pháp đo tiếp xúc thông thường để đo lò xo. Công nghệ thị giác máy được sử dụng để đo lò xo và cung cấp phản hồi để điều chỉnh quy trình sản xuất.
Quá trình đo: Độ song song của lò xo đạt được thông qua việc phát hiện phân đoạn. Người dùng có thể đặt trước số lượng đoạn và độ dài của từng đoạn để phát hiện lò xo được phân đoạn. Sau đó, độ song song của lò xo được tính toán bằng cách sử dụng tầm nhìn. Chiều dài tổng thể của lò xo được tự động xác định và tính toán bằng thị giác. Nếu chiều dài tổng thể, độ song song hoặc đường kính ngoài của lò xo vượt quá phạm vi do người dùng đặt, việc bù chương trình sẽ tự động được thực hiện trên sản phẩm tiếp theo.
Sơ đồ hiệu ứng kiểm tra lò xo
Màn hình cài đặt tham số tầm nhìn kiểm tra lò xo
Ưu điểm của máy tích hợp điều khiển chuyển động tầm nhìn
Kiến trúc phân bổ sức mạnh tính toán cao, đa lõi mới của bộ điều khiển tích hợp điều khiển chuyển động tầm nhìn có những lợi thế sản phẩm đáng kể trong việc phát triển các dự án tầm nhìn với yêu cầu sức mạnh tính toán từ thấp đến trung bình:
Hiệu quả: Sản phẩm của chúng tôi có thể giám sát thông tin theo thời gian thực như vị trí, diện mạo và trạng thái của các đối tượng trong quy trình sản xuất, đồng thời thực hiện xử lý và điều khiển thị giác trực tiếp bởi bộ điều khiển, loại bỏ sự cần thiết của các bước truyền tải. Điều này cho phép cải thiện trực tuyến chất lượng và hiệu quả sản phẩm.
Hiệu quả về chi phí: Sản phẩm của chúng tôi áp dụng giải pháp thị giác nhúng, loại bỏ nhu cầu về PC truyền thống thường được yêu cầu cho các ứng dụng thị giác. Quá trình xử lý hình ảnh được thực hiện trực tiếp trên bộ điều khiển, giúp người dùng tiết kiệm thêm chi phí thiết bị.
Dễ vận hành: Sản phẩm của chúng tôi tích hợp OpenCV quen thuộc và cũng đang phát triển SDK xử lý hình ảnh vượt trội và các mô-đun cụ thể. Điều này giúp khách hàng ngày càng đơn giản hơn trong việc sử dụng và phát triển các ứng dụng của riêng mình.
