Úno 25, 2020

Robot je neúnavný, přesný a dokonalý pomocník, který člověku ušetří práci a pomůže mu s nejrůznějšími činnostmi. Tím se liší od pouhých jednoúčelových strojů. Ale i robot obvykle mívá omezení v podobě nulové znalosti okolního světa. Proto je důležité propojení robotiky a počítačového vidění. Víte, co vše tím získáte?

Co je robot?

Pojem robot se stal po celém světě známý díky hře Karla Čapka R.U.R. Vymyslel ho a svému bratru poradil malíř Josef Čapek. Robot je neúnavná soustava ozubených kol a motorů, které dohromady tvoří univerzální stroj naprogramovatelný k vykonávání nejrůznějších činností. To dělá z robota nedocenitelného pomocníka člověka. V tomto článku se pak zaměříme zejména na průmyslové roboty, automatická ústrojí s manipulační schopností, která mohou svou práci vykonávat autonomně. U těchto zařízení se však často objevuje jeden zásadní problém. Jaký je?

Zásadní problém robotů

Robot je sice neúnavný a přesný, ale na rozdíl od člověka obvykle nemá ponětí o tom, co je kolem něj. Člověk pro něj musí vytvořit neměnné prostředí, které mu nebude bránit ve výkonu činnosti. Sám robot totiž nemá žádnou informaci o okolním světě a změnách, které se v něm odehrály. Je mu jedno, zda mu brání v činnosti nějaký předmět, stěna nebo člověk . Právě to omezuje jeho úplnou autonomii. Řešení je však snadné.

Otevřete robotovi oči

Robot, který není z větší části autonomní, je stále jen velmi omezený pomocník. Nemůže například uchopit náhodně umístěný objekt a uskutečnit s ním jakoukoliv činnost. Potřebuje daný objekt vidět, a právě k tomu mu pomůže počítačové vidění. To slouží k detekci, segmentaci, popisu a rozpoznávání objektů ve 2D i 3D obrazech. Jeho užití je však daleko širší, může například modelovat objekty pro kontrolu kvality výroby v průmyslu nebo analyzovat lékařské snímky. I to má však své překážky.

Překážky počítačového vidění

První překážkou je zejména ztráta informací při snímání kamerou. Kamera snímá 3D svět jako 2D obraz, z kterého je třeba třírozměrný prostor znovu rekonstruovat. Dělá se to běžně s pomocí více snímků, přičemž každý zachycuje prostor pod jiným úhlem. Rekonstrukce 3D světa je na počítačovém vidění to nejnáročnější. Další překážkou vidění jsou odrazy lesklých povrchů, pohyb objektů nebo šum. S tím vším se musí robot potýkat například tehdy, když zjišťuje polohu vadných výrobků na dopravníku a odstraňuje je. O to vše se musí postarat bezchybná souhra robota a kamery, tj. počítačového vidění.

Efektivnost použití robotických systémů

Kromě vytřídění výrobků z dopravníků lze efektivně využít spolupráce robotiky a počítačového vidění také při detekci vad, svařování, pájení, vrtání, frézování, paletizaci, měření výrobků, pick and place úlohách a bindpicking – vybírání náhodně poskládaných výrobků z bedny. Přesnost najíždění robotu do určité polohy se s využitím počítačového vidění zpřesní řádově na setiny milimetru. Nasazení robotických systémů tedy jednoznačně vede ke zlepšení kvality výroby, zkrácení výrobních časů, zvyšování výkonu a produktivity práce.

Chcete zkvalitnit kvalitu výrobu a její efektivitu s pomocí robota a počítačového vidění? Ozvěte se nám.