A tecnologia não é apenas um vento perseguido pelos investidores, mas também uma realidade que os industriais se esforçam para criar. Após 130 anos, a ABB continua a liderar a onda da digitalização, realizando numerosos avanços tecnológicos através de seus próprios laboratórios e trabalhando com líderes em tecnologias emergentes para a abertura.

　　Inteligência artificial, aprendizagem profunda, edge computing, gêmeos digitais, Factory 2.0……Palavras quentes com frequência,Qual será a reação química entre a tecnologia digital e as indústrias?Como os dados e algoritmos poderão capacitar a nova fabricação e redefinir as fábricas do futuro?Em breve, vamos nos concentrar nos resultados científicos da ABB e nos casos de aplicação para descobrir a verdade por trás dessas palavras quentes!

Novas necessidades de robôs industriais

　　“Mais flexibilidade de produção”

O estudo da Federação de Robótica aponta que a produção de automação está crescendo rapidamente em escala e apresentando cada vez mais as características de produção em lotes pequenos, múltiplos e misturados.Isso exige uma maior flexibilidade de produção para soluções de automação de robôs industriais.Para adaptar-se a uma diversidade de produtos mais complexa e fazer com que a depuração de produção seja concluída em menos tempo, permitindo uma mudança rápida de produtos.

　　Tecnologia de servocontrole robótica baseada em informações sensoriais, especialmenteTecnologia de servo visual，É um meio importante para aumentar a flexibilidade da produção.Em geral, a tecnologia de servo-visão é dividida em duas categorias principais: servo-visão baseada em localização (PBVS) e servo-visão baseada em imagem (IPVS).

Nos últimos anos, muitas pesquisas têm usado a tecnologia de servo visual paraPegue objetos em movimento rápidoO sistema é rápido e pode até ser usado para capturar objetos em voo. Em geral, todo o sistema de controle inclui um sistema de captura de movimento com várias câmeras, um observador de movimento em tempo real e um controlador de planejamento de movimento em tempo real. A tecnologia de servo visual tem amplas perspectivas de aplicação em muitos cenários industriais.

Desafios técnicos

　　“Mais flexibilidade de produção”

À medida que a necessidade de operar em ambientes dinâmicos ou desconhecidos aumenta na indústria, surgem novas exigências para que os robôs industriais respondam às mudanças nas circunstâncias em alta velocidade através de sistemas de visão. Mas os custos mais elevados das câmeras de alta velocidade também dissuadem os usuários industriais em geral.Como rastrear rapidamente objetos em movimento com câmeras de baixo custo para usar a tecnologia de servo visual em cenários industriais gerais tornou-se um problema real que precisa ser resolvido.

Realizar rastreamento

　　Módulo ABB EGM

Cientistas do Instituto de Pesquisa da ABB China apresentaram um novo método de servocontrole visual.Com o módulo ABB EGM (External Guided Motion), os robôs industriais podem rastrear objetos de alta velocidade com câmeras de baixa taxa de quadros.A característica deste método é que o sinal de feedback necessário para o servo visual não vem apenas das informações de imagem captadas pela câmera, mas também combina informações de movimento do robô em tempo real.

Esta abordagem combina o feedback de movimento do robô com sinais sensoriais visuais para gerar sinais de controle de movimento do robô. Em comparação com os métodos de controle tradicionais baseados apenas em servos de feedback visual, o novo método melhora a frequência de controle dos servos visuais e reduz a dependência da alta taxa de quadros da câmera, melhorando assim a precisão e a estabilidade do sistema de controle do servo em condições de baixa taxa de quadros.

A arquitetura geral do sistema de servocontrole visual consiste em câmeras, processadores de imagem, controladores robóticos e controladores de servocontrole visual

Em um experimento de rastreamento de objetos em movimento aleatório, um novo método de servocontrol foi aplicado a um robô industrial IRB1200 para rastrear bolas pequenas em movimento aleatório e de alta velocidade. Os experimentos mostraram que este método de controle visual servo permite que robôs industriais rastreiem objetos alvo de forma eficaz. Mesmo com a taxa de quadros de câmeras abaixo de 16 FPS (quadros por segundo), os robôs industriais ainda conseguem rastrear objetos em movimento de alta precisão, perto da precisão de rastreamento de alta velocidade obtida usando câmeras de alta velocidade.

*A estação de demonstração ABB IRB 1200 será apresentada no World Industrial Internet Congress de 25 a 27 de julho. Bem-vindo ao local, assista à demonstração de servo visual e sinta o charme da inteligência artificial!

Os custos de câmeras de alta taxa de quadro necessários para os métodos tradicionais de controle de servo visual são geralmente elevados, limitando a aplicação de servo visual em cenários industriais gerais. Este novo método de controle de servo visual permite obter um desempenho de servo equivalente às câmeras tradicionais de alta taxa de quadro usando apenas câmeras gerais de baixa taxa de quadro, reduzindo o custo de uso de servo visual e abrindo o caminho para aplicações de servo visual em cenários mais industriais.

　　O que é um "servo visual"?

O conceito de servo visual foi apresentado em 1979 e é comum na pesquisa em robótica. A palavra "servo" vem da palavra grega "escravo", que significa que as pessoas querem que o dispositivo correspondente possa agir de acordo com os requisitos do sinal de controle.

Servo visão, geralmente, refere-se à recepção e processamento automático de imagens de um objeto real através de dispositivos ópticos e sensores sem contato, através da informação de feedback da imagem, para permitir que o sistema de máquina faça mais controle ou ajustes adaptativos correspondentes ao comportamento da máquina.

O servo sistema de visão robótica é uma combinação orgânica de visão de máquina e controle robótico, um sistema complexo não linear e fortemente acoplado que envolve áreas de pesquisa como processamento de imagem, cinética e dinâmica robótica e teoria do controle. Atualmente, os sistemas de servocontrole de visão robótica são classificados principalmente pelos seguintes tipos:

De acordo com o número de câmeras, é dividido em servo sistema de visão monoscópica, servo sistema de visão binocular e servo sistema de visão múltipla

Dependendo da posição da câmera, ele é dividido em um sistema de câmera fixa (olho em mão) e um sistema de câmera fixa (olho em mão ou stand alone).

Dividido em servos visuais baseados em posição e servos visuais baseados em imagem, de acordo com a localização espacial ou as características da imagem do robô

De acordo com o robô com controlador de articulação de circuito fechado, dividido em sistema de observação dinâmica-móvel e servo de visão direta