淺談基于視覺分析的工業(yè)分揀機器人的發(fā)展

摘 要：伴隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，市場模式正在逐漸發(fā)生變化，我國的人工智能技術(shù)正在逐漸趨于成熟，這既符合時代的發(fā)展也可以滿足日益發(fā)展的市場需求。我國的工業(yè)發(fā)展技術(shù)隨著改革開放的進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)已成為當代發(fā)展的核心追求，我國的智能機器行業(yè)正面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。我國在20世紀60年代的時候通過引進和學(xué)習(xí)國外的自動分揀技術(shù)以不斷研發(fā)和創(chuàng)造符合我國要求的人工智能技術(shù)，提高我國在這個方面的技術(shù)能力。本文對工業(yè)分揀機器人的發(fā)展前景進行了分析，并分析了國內(nèi)外的發(fā)展狀況。

關(guān)鍵詞：視覺分析；工業(yè)分揀機器人；發(fā)展前景

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

眾所周知，我國的經(jīng)濟實力得到了巨大的提高，在國際上的聲譽也在迅速提高，在這種大環(huán)境下，國內(nèi)的市場需求模式也在發(fā)生著改變，大眾對不同的產(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器人。這種工業(yè)分揀機器人將虛擬樣機技術(shù)、機器視覺技術(shù)以及智能控制技術(shù)和視覺與分揀進行了結(jié)合，通過這些技術(shù)可以對工作臺上面的物件進行準確的識別和分類，這種高科技的工業(yè)分揀機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。

研究和制造機器的視覺技術(shù)不僅可以提高機器人對外界環(huán)境的感受能力還可以極大的減輕工作人員的負擔，讓他們從繁雜無味的工作環(huán)境中解放出來。當前我國的勞動需求量還是非常高的，如果可以將這些機器人使用到這些領(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)的市場競爭力，所以在當代很多行業(yè)都開始將工業(yè)機器人作為企業(yè)的核心工作者，這樣也有利于實現(xiàn)企業(yè)的工業(yè)自動化進度。

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

1.1 美國研發(fā)現(xiàn)狀

美國處于世界的領(lǐng)跑者，科技能力不容置疑，機器人也是美國的發(fā)明，基于視覺分析的工業(yè)分揀機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就是由美國的ESM公司和Sortex公司共同研發(fā)的，這種機器主要在農(nóng)副產(chǎn)品分選以及金屬分選和礦石分選等方面使用；基于機器視覺的物料分揀系統(tǒng)也是由美國的普渡大學(xué)經(jīng)過幾年時間研制出來的，這種機器可以對復(fù)雜的零件進行挑選，除此之外，還有很多新型的機器人被研制出來，并應(yīng)用到了現(xiàn)實生活中。

通過長時間的研究，美國發(fā)現(xiàn)“視覺”是研究基于視覺分析的工業(yè)分揀機器 人技術(shù)的關(guān)鍵方面。美國Adept公司研發(fā)了一種叫做AdeptSight視覺系統(tǒng)軟件，這種軟件可以給機器人提供基于PC機的引導(dǎo)和檢測功能，同時它也具有非常高的穩(wěn)定性和精準性；美國Fanuc公司研制的iRVision也是一個視覺系統(tǒng)軟件，這個軟件可以對部分位置進行檢測、防錯。

1.2 日本研發(fā)現(xiàn)狀

日本被稱作“機器人王國”，可見它的機器人技術(shù)水平非常的高。日本在對那些重型垃圾進行分揀的時候通常會使用人工智能機器人，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，達到循環(huán)利用的目的。日本的掩埋垃圾費用非常的高，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 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

昆船自動化物流工程公司所研制的移動式分揀裝盤機器人一種視覺識別的機器人，這種機器人系統(tǒng)結(jié)合了光學(xué)視覺部分、工業(yè)機器人、數(shù)控有軌車等方面。可以完成科學(xué)堆碼、分揀裝盤，運作托盤進出等，可以對裝盤工作和搭配輔料進行全自動化的管理。工業(yè)零件檢測機器人是北京領(lǐng)邦儀器公司所研制出來的，這個機器人擁有先進的機器視覺技術(shù)和光學(xué)檢測技術(shù)，可以檢測分揀高精度的零件，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)品的時候不可避免的會出現(xiàn)一些殘次品，即使是統(tǒng)一格式的標準化生產(chǎn)。當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，就會出現(xiàn)檢測精度嚴重缺乏的問題，這樣就沒有辦法實現(xiàn)對產(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)這個問題，并提出了一些建議，他們提出用機器人來替換工作人員的工作，也得到了普遍人的認可，浙江省就是一個典型的例子，在2014年的時候，杭州市質(zhì)檢院就和浙江大學(xué)機器人研究中心進行了合作，主要目的就是研究以視覺分析為基礎(chǔ)的工業(yè)機器人，主要用于產(chǎn)業(yè)檢測，這項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、揚聲器、振動元件等核心零件。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，它對質(zhì)量的要求也在不斷提高，因此對各種規(guī)格的精密零件有著更高的要求。以人工為主的檢測會受到主觀的影響所產(chǎn)生的差錯率也會更大，目前的半自動檢測機器它的識別精度還不能達到要求，隨著基于視覺分析的工業(yè)分揀機器人的出現(xiàn)，其不但精度高而且效率也快，很好的解決了這個問題。

2.3 物料搬送

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

3 結(jié)語

綜上所述，我國的工業(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)已成為當代發(fā)展的核心追求，我國的智能機器行業(yè)正面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。大眾已經(jīng)明白了基于視覺分析的工業(yè)分揀機器人在工業(yè)領(lǐng)域的重要性，研究和制造機器的視覺技術(shù)不僅可以提高機器人對外界環(huán)境的感受能力還可以極大的減輕工作人員的負擔，讓他們從繁雜無味的工作環(huán)境中解放出來。

參考文獻：

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

作者簡介：左懷山（1985-），男，江西永新人，本科，一級實習(xí)指導(dǎo)教師，研究方向：工業(yè)機器人、機電一體化。