近年來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域正在擴(kuò)張，相比于人力成本不斷上漲的工人，企業(yè)更喜歡用吃苦耐勞、一次性投入的工業(yè)機(jī)器人來(lái)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)，使得機(jī)器人技術(shù)在各個(gè)行業(yè)開(kāi)花結(jié)果，普遍應(yīng)用。根據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)看，目前不論國(guó)內(nèi)還是全球，其應(yīng)用較多的行業(yè)當(dāng)屬汽車制造業(yè)。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在發(fā)達(dá)國(guó)家，汽車工業(yè)機(jī)器人占機(jī)器人總保有量的53%以上。而在中國(guó)，50%的工業(yè)機(jī)器人被應(yīng)用于汽車制造業(yè)，其中50%以上為焊接機(jī)器人。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界各大汽車制造廠，年產(chǎn)每萬(wàn)輛汽車所擁有的機(jī)器人數(shù)量為10臺(tái)以上。隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展和日臻完善，工業(yè)機(jī)器人將對(duì)汽車制造業(yè)的發(fā)展起到很大的促進(jìn)作用。而中國(guó)正由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)，需要提升加工手段，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，這一切都預(yù)示機(jī)器人的發(fā)展前景大。
下面是一個(gè)典型的應(yīng)用案例：中國(guó)重型汽車集團(tuán)有限公司，在未引入機(jī)器人以前，一個(gè)工人只能照看兩臺(tái)機(jī)床，引入工業(yè)機(jī)器人后，一臺(tái)機(jī)器人可以自動(dòng)操控5-10個(gè)加工中心。從2005年到2011年，中國(guó)重汽卡車年產(chǎn)量從4萬(wàn)多輛增至15萬(wàn)輛，而固定職工只增加了10%左右，協(xié)議派遣工增幅也比較有限，產(chǎn)量的提升很大程度上歸功于機(jī)器人的引入。此外，2008年，中國(guó)重汽在建設(shè)新車間時(shí)引入了工業(yè)機(jī)器人，建成了全自動(dòng)沖壓機(jī)，由機(jī)械手臂將鋼板送入沖壓機(jī)，既穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量，又代替了人工，避免了工傷事故的發(fā)生。
但是，上述涉及到的機(jī)器人均是作為一個(gè)剛性的執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在的，即只能根據(jù)預(yù)先設(shè)定的路徑和動(dòng)作不斷重復(fù)，對(duì)于生產(chǎn)工藝要求越來(lái)越復(fù)雜的當(dāng)前企業(yè)制造任務(wù)來(lái)說(shuō)，它起到的作用越來(lái)越受限。怎樣提高機(jī)器人的智能化和柔性化程度呢？這里我們不妨借鑒一下當(dāng)前火熱的智能制造和人工智能概念，如果我們?cè)跈C(jī)器人上加裝視覺(jué)傳感器，對(duì)獲取的圖像進(jìn)行判斷后根據(jù)判斷結(jié)果確定下一步的處理程序，那么無(wú)疑機(jī)器人就從原來(lái)“手”的執(zhí)行功能進(jìn)化為增加了“眼”和“腦”的觀察判斷功能，從而提高了其智能化程度，也大幅度的拓展了其應(yīng)用場(chǎng)景。比如機(jī)器人結(jié)合定位功能、測(cè)量功能、缺陷檢測(cè)功能等，使機(jī)器人可以適應(yīng)復(fù)雜程度更高的生產(chǎn)任務(wù)。
下面我們就從機(jī)器人視覺(jué)定位這一個(gè)方向來(lái)看一下它在汽車制造行業(yè)中的典型應(yīng)用。
上圖展示的是自動(dòng)化設(shè)備采用機(jī)器人進(jìn)行汽車零部件裝配的過(guò)程，其中用到的關(guān)鍵技術(shù)就是機(jī)器人視覺(jué)定位，在實(shí)際生產(chǎn)中，由于工件有一定的角度，但是角度信息無(wú)法通過(guò)機(jī)械手段準(zhǔn)確定位，如果使用傳統(tǒng)的機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)，抓取時(shí)不能保證角度的準(zhǔn)確，是無(wú)法完成裝配任務(wù)的。此時(shí)，我們采用雙相機(jī)，從兩個(gè)方向分別定為來(lái)料的位置和角度新奇，確定裝配位置，計(jì)算得到的坐標(biāo)和角度信息給到機(jī)器人，從而完成引導(dǎo)機(jī)器人精確抓取和完成裝配的任務(wù)。
這只是機(jī)器人視覺(jué)定位的一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，類似的應(yīng)用在該行業(yè)中比比皆是，而且正在呈現(xiàn)大幅度增加的趨勢(shì)。其中用到的視覺(jué)定位方案，國(guó)內(nèi)有許多可以配套的廠家，維視公司是國(guó)內(nèi)從事自主研發(fā)將近20年的視覺(jué)公司，可以提供的產(chǎn)品比較全面，從工業(yè)相機(jī)、鏡頭，到包含視覺(jué)定位引導(dǎo)功能的智能視覺(jué)軟件均有,且都經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證，性價(jià)比和穩(wěn)定性均比較高。
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