Robotnägemine

By in
197
Robotnägemine

Robootika ja nägemise ühendamine toob tootmises kaasa paradigma muutuse. Nikoni robotnägemise abil on võimalik muuta robotite liikumine äärmiselt kiireks, täpseks ja paindlikuks. Kasutades aastate jooksul arendatud optilisi ja täppistehnoloogiaid, aitame kaasa robootika arengule.

Robootikatehnoloogia on hädavajalik mitmesuguste keerulisemate probleemide, näiteks tootmise automatiseerimise ja tööjõupuuduse lahendamisel. Kuid nägemise piiratuse tõttu ei ole tavapärane robootika suutnud näidata oma täielikku võimekust. Seda silmas pidades ühendab Nikon laser-, röntgen- ja optilise mõõtmise tehnoloogia, et luua inimsilmast oluliselt kõrgemal tasemel olev kineetiline nägemissüsteem. Lisaks tavapärasele robotkäe võimekusele tegutseda ainult vastavalt juhistele, suudavad Nikoni robotnägemisega robotid reageerida ootamatutele sündmustele nii paindlikult, et nad näivad olevat elusad. Selline suurepärane nägemine kiirendab tootlikkust ja tõstab tootmise täiesti uuele tasemele.

Nikon arendab robotite nägemist veelgi ja viib paradigma muutuseni, et tagada tööstusharu jätkusuutlikkus.

Detailne tuvastamine. Kiire tuvastamine.Paindlikkus
Täpne käsitsemine ka väikese objektiga. Liikuvate objektide kiire ja täpne tuvastamine.Suutlikkus teha keerulisi toiminguid laiendab robotrakendusi.

Robotnägemissüsteemid „silmadega“, mis on inimese silmadest võimekamad

Nikon töötab välja robotnägemissüsteeme, mis suudavad jälgida väikeseid liikuvaid objekte täpsemalt kui inimsilm – tehnoloogiat, millel on palju potentsiaalseid rakendusi tootmises ja muudes tööstusvaldkondades

Looma liikuvus

Nikoni Kumagaya tehase ühes ruumis on robotkäsi, mis näeb välja nagu need, mida võib leida ükskõik millises autotehases. Aga kui see robotkäsi liigub, selgub kiiresti, kui erinev see tegelikult on.

Üks oluline erinevus on see, et see on varustatud ülimalt suutlike „silmadega“. Kuigi selle arendus alles käib, on selle kiirus ja väledus liikuvate objektide jälgimisel juba sarnane metslooma omaga.

„Ma arvan, et maailmas ei ole veel midagi, mis oleks nii kiire,“ ütleb Kota Mukai, kes toetab robotnägemissüsteemide arendamist Nikoni järgmise põlvkonna projektide osakonna äriarendusosakonnas. Robotnägemissüsteemid, mis suudavad kujutisi tuvastada, ei ole haruldased, kuid need, mis teevad seda kiirusega kuni 500 kaadrit sekundis ja reageerivad koheselt, on haruldased.

Robotnägemissüsteemil on suurem dünaamiline ja kineetiline nägemisteravus kui inimsilmal ning see on täis Nikoni teadmisi optoelektroonika ja täppistehnoloogiate valdkonnas. „See on võimeline koheselt ära tundma ja täpselt töötlema üliväikesi osi, läikivaid mustast metallist ja vaigust komposiitdetaile ning muid objekte, mida oli varem raske ära tunda. See muudab selle sobivaks paljudeks rakendusteks, sealhulgas monteerimiseks, kokkupanekuks, keevitamiseks ja jootmiseks tootmisüksustes,“ ütleb hr Mukai.

Kohene eelis tootmises

Nägemisteravus ei ole robotnägemissüsteemi ainus omadus, mis seda teistest eristab. Arendamise eest vastutav Koji Hosomi toob välja veel kaks suurt eelist.

„Esiteks vähendab see oluliselt vajadust õpetamise ja kalibreerimise järele,“ ütleb ta. „Tavalistele robotitele tuleb „õpetada“ õiget liikumisteed ja neid hoolikalt kalibreerida, et korrigeerida sellelt teelt kõrvalekaldeid, mis mõlemad nõuavad kõrgetasemelisi oskusi. See on sageli olnud takistuseks tootmisüksustes robotite kasutuselevõtul. Robotnägemissüsteem, mida me praegu arendame, suudab autonoomselt tuvastada objektide kuju, mis selle probleemi lahendab,“ räägib hr Hosomi.

Teine eelis on liikuvus. „Siiani oli nägemissüsteemidega ühendatud tööstusroboteid eriti raske liigutada, kui need olid tootmisliinile paigaldatud. Kui aga kujutise tuvastamise funktsioon on robotisse sisse ehitatud, saab neid palju hõlpsamini liigutada,“ selgitab hr Hosomi.

Kuna suundumus väga mitmekesise ja muutuva mahuga tootmise suunas kogub üha enam hoogu, võib selline paindlikkus ja liikuvus olla tehases otsene eelis.

Idufirma ettevõtlusvaim ja turu positiivne reaktsioon

See projekt käivitati 2019. aastal ja esimese prototüübi väljatöötamine lõpetati kuue kuuga. Nüüd arendatakse samaaegselt teist ja kolmandat prototüüpi. Arendusmeeskonna vaimsus on nagu idufirmas. Arenduslaboris seisavad siin-seal põrandal prototüübid ning seinal ripuvad meeskonna T-särgid kirjaga „Ebavajalik tehnoloogia on väärtusetu“. „Ükskõik kui imeline on tehnoloogia, kui see ei ole praktiline, on see kasutu,“ ütleb hr Mukai.

„Kõigepealt integreerisime Nikonil juba olemasolevad tehnoloogiad, ehitasime prototüübi ja hindasime seda, et probleemid kiiresti lahendada ja kitsaskohad tuvastada,“ ütleb hr Mukai. „Tehnoloogiate osas, mida meil majasiseselt ei olnud, otsisime abi väljastpoolt, et saaksime arendusega kiiresti ja nobedalt edasi liikuda.“

Turu reaktsioon on olnud positiivne. Kui meeskond esitles oma prototüüpi Jaapanis toimunud töötleva tööstuse messil, avaldas see boksi külastajatele ilmselgelt muljet. „Paljud inimesed küsisid, kas nad saaksid osta prototüübi just sellisena, nagu see oli, mis tugevdas veelgi meie usaldust süsteemi turupotentsiaali suhtes,“ meenutab hr Mukai.

Uus ajastu ettevõtluse kasvus

Covid-19 pandeemia on viimastel aastatel suurendanud digitaalse innovatsiooni kiirust ja kiirendanud robotautomaatika kasutuselevõttu tööstusharudes kogu maailmas. Sellega seoses on oodata, et suure jõudlusega „silmadega“ robotnägemissüsteemid leiavad üha laiemat kasutust.

Võimalikud rakendused ei piirdu nutikate tehaste ja muude tipptasemel tootmiskohtadega. „Nende hulka kuuluvad ka mitmed muud tööstusharud, mis soovivad protsesse automatiseerida ja tööjõuvajadust vähendada. Pikemas perspektiivis tahame olla võimelised teenindama ka neid tööstusharusid,“ ütleb hr Mukai. „Loodame arendada robotnägemissüsteemid suureks tegevusalaks, mis avab Nikoni kasvu uue ajastu.“

Article in English