1 Роботтарды тану алгоритмдері мен көру жүйелеріне шолу.
Тапсырманы қою.
Жоғары дәлдік, шаршаудың болмауы, жұмыс циклінің үздіксіз болуы,
зиянды және қауіпті аймақтарда қолдану мүмкіндігі, робототехника заманауи
өндірістің ең маңызды технологиялық кезеңі болып табылады және көбінесе
өнімнің немесе жүйенің сапалық сипаттамаларын анықтайды [1].
Роботталған жүйелерді басқаруды автоматтандыру кезіндегі негізгі қиындық-
кеңістікте позициялаудың дәлдігін қамтамасыз ету.
Қазіргі Роботтар роботты басқару жүйесінің иерархиялық принципі
негізінде жұмыс істейді. Роботты басқару жүйесінің иерархиясы басқару
жүйесін роботтың жалпы жүріс-тұрысын, манипулятор қозғалысының
қажетті траекториясын есептеумен, оның жекелеген жетектерінің жүріс-
тұрысымен және жетек қозғалтқыштарын басқаруды тікелей жүзеге
асыратын қабаттарды басқаратын көлденең қабаттарға бөлуді білдіреді.
Басқару бірнеше түрі бар:
бағдарламалық басқару-басқару жүйесінің ең қарапайым түрі,
өнеркәсіптік
объектілерде
манипуляторларды
басқару
үшін
қолданылады • Мұндай роботтарда сенсорлық бөлік жоқ, барлық
әрекеттер қатаң бекітілген және үнемі қайталанады;
адамды басқару (мысалы, қашықтан басқару) •
адаптивті басқару-адаптивті басқару жүйесімен жұмыс істеу
сенсорлық бөліммен жабдықталған. Датчиктермен берілетін сигналдар
талданады және нәтижелерге байланысты одан әрі іс-қимылдар, іс-
қимылдардың келесі сатысына және т. б. көшу туралы шешім
қабылданады.;
Адаптивті басқарудың бір мысалы-техникалық көру жүйесі.
Техникалық көру жүйесі объектіні сәйкестендіру, оның бағдарын және
жағдайын, сондай-ақ айналадағы кедергілерді анықтау үшін манипуляторды
басқару жүйесін қамтамасыз етуі мүмкін.
Бұл жұмыста видеокамераны қолдану және бейнелерді (объектілердің
контурларын) контурлық талдау әдістерімен тану арқылы робот-
манипуляторды адаптивті басқару мәселесі шешілуде.
Бүгінгі күні өнеркәсіптің әртүрлі салалары үшін өнеркәсіптік роботтар
мен автоматтандырылған жүйелерді өндірушілер ең танымал фирмалар:
ABB (Швеция)
Kawasaki (Япония)
Cloos (Германия)
KUKA (Германия)
Fanuc (Япония)
Motoman (Япония)
IGM (Австрия)
Panasoniс (Япония)
9
Әлемдік робот жасаудың көшбасшылары бәсекелестік күресте бір-
біріне жол бермей, қарқынды дамып келеді. Өнеркәсіптік роботтарға
қызығушылық арттыру үшін, кез-келген өнеркәсіптік роботтар ең жақсы
ұсынады және бұл жасырын алдау болады деп мәлімдей алады.
Шын мәнінде, әрбір роботты өндіруші өнеркәсіптік автоматтандыруға
ағымдағы әлемдік сұранысты қанағаттандыратын ассортиментке ие. Кейбір
өндірушілер нақты технологияға "қайралған"арнайы серияларды жасайды.
Жалпы алғанда, барлық жұмыстар ұқсас антропоморфты конструкцияға ие,
шамамен бірдей техникалық деңгей және жинаудың салыстырмалы сапасы.
Өндірушіге қарамастан манипуляторлар екі типті жылжымалы буындарды
қамтиды: үдемелі қозғалыстарды қамтамасыз ететін және бұрыштық
қозғалыстарды қамтамасыз ететін. Буындардың үйлесімі мен өзара
орналасуы қозғалу дәрежесін, сондай-ақ роботтың манипуляциялық
жүйесінің әрекет ету саласын анықтайды. Буындарда қозғалысты қамтамасыз
ету үшін электрлік, гидравликалық немесе пневматикалық жетек
пайдаланылуы мүмкін.
Манипуляторлардың бөлігі (міндетті емес болса да) басып алу
құрылғылары болып табылады. Ең әмбебап басып алу құрылғылары адамның
қолына ұқсас - басып алу Механикалық "саусақтардың"көмегімен жүзеге
асырылады. Тегіс заттарды қармау үшін пневматикалық сорғыш құрылғысы
қолданылады. Көптеген бір типті бөлшектерді басып алу үшін (әдетте
өнеркәсіпте роботтарды қолдану кезінде орын алады) мамандандырылған
конструкцияларды қолданады.
Басып алу құрылғыларының орнына манипулятор жұмыс құралымен
жабдықталуы мүмкін. Бұл пульверизатор, дәнекерленген кенелер, бұрағыш
және т.б. болуы мүмкін.
Техникалық көрудің ең танымал жүйелері төменде келтірілген [2].
F210 фирмасының алдыңғы жүйесінде берілген бақылау мүмкіндіктерімен
қатар, F250 жүйесі, онда арнайы жылдам әрекет ететін схеманың бар болуы
арқасында, объектілерді жоғары шектен тыс оқшаулау мүмкіндігіне ие.
Камераларды қосуға арналған төрт порттың болуы бір жүйе шегінде бірнеше
параметрлер бойынша бір мезгілде бақылауды ұйымдастыруға мүмкіндік
береді. F250 жүйесі Ethernet интерфейсі арқылы кәсіпорынның кез келген
компьютерлік жүйесімен деректер алмасуы мүмкін.
Осы жүйенің артықшылықтары:
өңдеудің жоғары жылдамдығын талап ететін міндеттерді шешу кезінде
бақылау құралдарын жылдамдатуға арналған арнайы жылдам әрекет
ететін схема;
төрт камераны қосу мүмкіндігі; нақты уақытта объектіні оқшаулау
мүмкіндігі;
тармақтау операциялары мен шартты ауысулар арқасында жоғары
икемділік;
деректерді сақтау және хаттаманы жүргізу үшін флэш-жадтың
жинақы карталарына арналған екі ұя (CF) ;
10
Ethernet интерфейсі, 67 дискретті кіріс / шығыс, RS232.
Жүйенің сипаттамалары:
бақылау құралдарының (режимдерінің) саны: шамамен. 70 өңдеу
құралдары;
камералар саны: төрт жоғары жылдамдықты;
сценарийлер / банктер саны: 32, флэш-карта (CF);
сценарийдегі құралдар (режимдер) саны: тек жадымен шектелген /
құралға байланысты;
интерфейс: RS 232, 67 диск. вх/шығ;
желі: Ethernet 10Base/T.
СПбГПУ және "Малленом" ЖШҚ ғалымдары мен инженерлері
әмбебап математикалық аппарат пен бағдарламалық құралдарды әзірледі, ол
әр түрлі позициялардан синхронды және сол сахнаны бақылайтын
камералардың еркін санын (екі және одан да көп) калибрлеу және пайдалану
мүмкіндігін қамтамасыз етеді . Стереоқшаулауды талдаудың әзірленген
әдістері мен алгоритмдері бақылаудағы объектілердің формасын,
геометриясын және қозғалыс параметрлерін автоматтандырылған бақылау
саласындағы міндеттердің кең шеңберін шешуге мүмкіндік береді.
Бейне камералардың объектіге қатысты орналасуы және олардың өзара
әрекеттесу сызбасы 1.1 және 1.2-суретте көрсетілген.
1.1 - сурет - Кеңістіктегі объектінің нысаны мен орналасуын анықтау
1.2 - сурет -объектінің сипаттамаларын есептеу
11
Omron фирмасының техникалық көру жүйесі-бұл F150-3 сериялы
техникалық көру жүйесі сапаны бақылау, идентификациялау, объектілердің
өлшемдері мен орналасуын анықтау есептері үшін берілген бейнемен заттың
бейнесін тез және анық салыстыруға мүмкіндік береді.
Екі камераны контроллерге қосу адаптер арқылы жүзеге асырылады,
бұл тек бір уақытта екі камерадан бейнелерді алуға ғана емес, сонымен қатар
оларды бір-біріне (тік-көлденең өңдеу режимі) қосуға мүмкіндік береді.
F150-3 қолдану диапазоны өзгертілетін параметрлермен қосылатын жарық
көздерін пайдалану есебінен кеңейеді. Бұл үлгілердің жарықтану деңгейі мен
сәуле шығару бағыты контроллер арқылы өзгертілуі мүмкін.
Бұл модельдің артықшылықтары:
11 кіру және 21 шығу;
23 ақаулы сурет жады;
ауыспалы немесе тұрақты объектив модельдер;
теңшелетін қысу жылдамдығы;
1 пиксельден кем дәл өлшеу үшін сұр түсті 256 градация
Техникалық көру жүйесі Omron F150 – 1.3 суретте көрсетілген
1.3-сурет-СТС F150-3
F150-3 Сипаттамалары:
іске қосу қашықтығы 61-71 мм, 66-76 мм-объективпен анықталады;
пикселердегі рұқсат 659х494, 659х494, 659х494;
суреттің қамту ауданы 20х20 мм 50х50 мм-объективпен анықталады;
қуат кернеуі 24 VDC, 24 VDC.
Жоғары жылдамдықты техникалық көру жүйесі F160.
Сонымен
қатар, техникалық қызмет көрсетудің жаңа жоғары
жылдамдықты жүйесі, сонымен қатар, Omron фирмасымен өнімнің өндірісін
бақылауға қатысты аса күрделі міндеттерді шешу үшін жасалған.
Жүйе жоғары жылдамдықты өндірістік желілерді инспекциялау үшін
жеткілікті жылдам әрекетке ие, ал 1024 бейнеге дейін сақтауға қабілетті
жады карталарын пайдалану және бірнеше камераларды қосу мүмкіндігі бір
мезгілде көптеген атауларды өндіретін желілер үшін F160 қолдануға
12
мүмкіндік береді. Жүйе 17 операцияға дейін орындай алады, бұл жаңа буын
сапасын бақылау жүйесін оңай құруға мүмкіндік береді.
Бұл модельдің артықшылықтары:
* бір уақытта 32 учаскеге дейін өңдеу;
13 дискретті кіріс және 22 дискретті Шығыс;
символдарды автоматты тану;
екі камерамен жұмыс;
қарапайым орнату;
* RS 232C арқылы байланыс;
1.4 - сурет-СТС F160
F160 Сипаттамалары:
* түрлендіру: F160-S1 F 160-SL C20 F 160-SLC50;
жұмыс істеу қашықтығы-объективпен анықталады: 51-71 мм, 55-76
мм;
суретті басып алу ауданы-20х20 мм, 50х50 мм объективімен
анықталады;
пикселердегі рұқсат 512x484, 512x484, 512x484;
қуат кернеуі 24 VDC, 24 VDC.
Келтірілген
техникалық
көру
жүйелері,
дегенмен
көптеген
артықшылықтары бар, сатып алу үшін жеткілікті жол. Сонымен қатар,
үшөлшемді тану және бейненің тым үлкен айқындығы, бірнеше камера
қажет емес жүйелерді қолдану аймақтары бар. Бұл жобада әзірленетін
техникалық көру жүйесі тек бір мамандандырылған емес USB веб-камераны
қамтиды, бұл төмен құнын, сондай-ақ Пайдаланушының жеткілікті
қарапайым интерфейсін қамтамасыз етеді.
Біз "Manhattan"маркалы камераны пайдаланамыз. Бұл өте жақсы және
арзан камера. 1.5 суретте осы камераның фотосуреті көрсетілген.
13
1.5 - сурет - Манхэттен 460668 5.0 мегапиксельді веб-камера 500
Сипаттамалары MANHATTAN 460668 5.0 mp WebCam 500
IC intracom 460668. Мегапиксельдер: 5 МП, ең жоғары бейне
ажыратымдылығы: 2560 x 1920 пиксель, ең жоғары кадр жиілігі: секундына
30 кадр. Интерфейс: USB 1.1, тауардың түсі: қара, күміс, сенсор түрі: CMOS.
Ені: 38 мм, Тереңдігі: 82,5 мм, биіктігі: 152,5 ММ. ең төменгі Процессор:
Pentium 200MHz, қатты дискідегі ең төменгі кеңістік: 20 МБ, камера файл
форматы: AVI, JPG, BMP.
- Фотосуреттер мен бейнелерді басып алу және бөлісу бағдарламалық
қамтамасыз ету теңшеу мен жұмысты жеңілдетеді.
- Сақтау және тасымалдау ыңғайлылығы үшін шағын өлшем.
- Реттелетін негізі үстел компьютеріне немесе ноутбуктерге жеңіл Қосымша
үшін қысқыш.
- Дайын және пайдалану оңай бағдарламалық жасақтама теңшеу мен
жұмысты жеңілдетеді.
Достарыңызбен бөлісу: |