NexCOBOT利用英特爾?視覺加速器設(shè)計(jì)產(chǎn)品為工業(yè)4.0提供AI機(jī)器人

內(nèi)容提要

機(jī)器人在提高生產(chǎn)效率和降低勞動(dòng)密集度方面發(fā)揮著重要作用。它們可以幫助控制成本，提高質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。然而，由于機(jī)器人系統(tǒng)的復(fù)雜性，許多廠商很難從中識(shí)別出復(fù)雜的子系統(tǒng)。

NexCOBOT是一家NEXCOM公司，它提供了一個(gè)靈活、模塊化的機(jī)器人解決方案，集成了人工智能（AI）和機(jī)器視覺，并由新的Intel?vision Accelerator設(shè)計(jì)產(chǎn)品提供動(dòng)力。該解決方案將人工智能的洞察力、機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性和機(jī)器視覺的能力結(jié)合在一起，為制造業(yè)和工業(yè)實(shí)現(xiàn)提供了一個(gè)新的精度和優(yōu)化水平。

挑戰(zhàn)

提高自動(dòng)化程度是優(yōu)化不同行業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的機(jī)器視覺有其局限性，但通常只能根據(jù)固定的規(guī)則進(jìn)行缺陷檢測(cè)和分類，并且只能在固定的環(huán)境中工作。例如，照明的變化或灰塵或油脂等局部障礙物的存在會(huì)對(duì)精度和質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響?；?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/人工智能">人工智能的方法的引入使機(jī)器人技術(shù)更加靈活，對(duì)不斷變化的環(huán)境條件具有更好的免疫力，并能自由處理各種檢查任務(wù)。機(jī)器人自動(dòng)化過程可以通過視覺系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，以處理更復(fù)雜的任務(wù)。雖然現(xiàn)代人工智能方法的好處是顯而易見的，但將這些能力集成到傳統(tǒng)的機(jī)器視覺過程中可能會(huì)很復(fù)雜。

隨著對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求不斷增長(zhǎng)，對(duì)工業(yè)機(jī)器人和組成器件的需求也在不斷增長(zhǎng)。然而，這些組件可能因供應(yīng)商和客戶的不同而有所不同，因此很難實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人解決方案的標(biāo)準(zhǔn)化和交付。

解決方案

機(jī)器人和機(jī)器解決方案的未來是設(shè)備、機(jī)器、機(jī)器人和傳感器可互操作的生產(chǎn)環(huán)境。NexCOBOT將人工智能驅(qū)動(dòng)的視覺功能集成到機(jī)器人技術(shù)中，以提高傳統(tǒng)機(jī)器視覺的質(zhì)量和精度，并為工業(yè)操作提供更高水平的靈活性。在最近的一個(gè)試驗(yàn)中，NexCOBOT展示了兩個(gè)具有人工智能視覺的機(jī)器人來進(jìn)行汽車裝配。這個(gè)小批量、高混合制造的例子需要高水平的定制和靈活性。LED模塊的顏色和排列經(jīng)常改變。

在這個(gè)演示中，一個(gè)機(jī)器人洗牌來改變LED模塊的位置。人工智能視覺然后被用來拍照的板塊和分類正確的模塊和顏色。根據(jù)人工智能的數(shù)據(jù)，機(jī)器人將取下模塊，插上電源，運(yùn)行測(cè)試，為生產(chǎn)線做好準(zhǔn)備。

在傳統(tǒng)的裝配線上，選擇顏色、圖案和LED模塊的任務(wù)將落在操作員身上。即使在惡劣和/或不斷變化的環(huán)境條件下，人工智能視覺也能實(shí)現(xiàn)高水平的成功和自動(dòng)化。

NexCOBOT解決方案采用高性能Intel?技術(shù)，包括Intel?Celeron?處理器和Intel?Core? i7處理器，并使用Intel?以太網(wǎng)控制器構(gòu)建基于EtherCAT的機(jī)器人控制系統(tǒng)。

此外，該解決方案利用了OpenVINO? 實(shí)現(xiàn)AI推理和Intel?Movidius的工具箱? 視頻處理單元用于邊緣的計(jì)算機(jī)視覺加速。

與許多提供全套工業(yè)機(jī)器人的公司不同，NexCOBOT為用戶提供了一個(gè)開放的、模塊化的解決方案，以開發(fā)出最適合他們特定應(yīng)用需求的機(jī)器人控制系統(tǒng)。

?滿足高混合、小批量生產(chǎn)的需求

?在不同的環(huán)境條件下提高精度

?加快取得成果的時(shí)間，無需每次都設(shè)置相同的環(huán)境

?針對(duì)不同的測(cè)試和不同的應(yīng)用，使用單一的目的聲明（SOP）和模型

微型機(jī)器人決定LED模式

?與觀眾互動(dòng)

?隨機(jī)播放LED模塊

人工智能視覺（OpenVINO?)

?識(shí)別顏色正確的LED模塊

?獲取LED模塊的位置

MiniBOT 7R組裝LED模塊

?組裝LED模塊

?測(cè)試裝配結(jié)果

工作原理

OpenVINO toolkit包括Intel?Deep Learning Deployment toolkit（英特爾深度學(xué)習(xí)部署工具包），以及模型優(yōu)化器和推理引擎，以及針對(duì)OpenCV*和OpenVX*優(yōu)化的計(jì)算機(jī)視覺庫和函數(shù)。這個(gè)全面的工具包支持全方位的視覺解決方案，加速計(jì)算機(jī)視覺工作負(fù)載；優(yōu)化深度學(xué)習(xí)部署；實(shí)現(xiàn)從設(shè)備到云的跨Intel平臺(tái)的輕松、異構(gòu)執(zhí)行。

推理加速采用Intel核心處理器和OpenVINO工具箱，機(jī)器人控制系統(tǒng)采用Intel賽揚(yáng)處理器。OpenVINO工具箱的模型優(yōu)化器允許在Intel平臺(tái)上輕松部署AI模型。

基于以太網(wǎng)通訊，NexCOBOT模塊化產(chǎn)品包括嵌入式計(jì)算板、機(jī)器人控制器、教學(xué)掛件、以太網(wǎng)I/O和控制柜。NexCOBOT的機(jī)器人控制軟件NexGRC*提供機(jī)器人控制（PTP、JOG、HOME、LINE、CIRCLE，以及一個(gè)機(jī)器人操作用戶界面。這些機(jī)器人控制功能總是以動(dòng)態(tài)鏈接庫（DLL）API形式出現(xiàn)，這樣客戶就可以為他們的機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)自己的GUI，或者將機(jī)器人控制與任何其他軟件集成。為了節(jié)省開發(fā)時(shí)間和精力，客戶可以從NexCOBOT找到適合復(fù)雜機(jī)器人控制系統(tǒng)的組件。

?EtherCAT通信，可輕松擴(kuò)展系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制和I/O（最多32個(gè)從站）

?支持常用的機(jī)器人類型，包括6/7軸鉸接機(jī)器人、三角洲機(jī)器人或選擇性合規(guī)裝配機(jī)器人手臂（SCARA）

?配置、測(cè)試和模擬機(jī)器人的強(qiáng)大實(shí)用程序

?機(jī)器人控制API，用于開發(fā)定制GUI或?qū)C(jī)器人控制與其他軟件集成

與Touch Cloud的人工智能軟件相集成，NexCOBOT的機(jī)器人控制解決方案可用于視覺解決方案。觸摸云帶來了人工智能在成像和數(shù)值分析領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。人工智能視覺系統(tǒng)生成檢測(cè)結(jié)果和信息，如物體位置，以便NexCOBOT的系統(tǒng)跟蹤工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化過程。

示例

通過確保每年有數(shù)千種模塊化產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，NexCOBOT支持各種機(jī)器人使用案例，從模塊分類到缺陷識(shí)別和檢查。操作員甚至使用人機(jī)界面（HMI）與機(jī)器進(jìn)行數(shù)字交互。

智能工廠提供了許多好處，包括減少運(yùn)營時(shí)間，并通過從高級(jí)數(shù)據(jù)分析中獲得的見解來增加吞吐量、提高產(chǎn)量、提高效率和減少停機(jī)時(shí)間。

NexCOBOT智能機(jī)械解決方案促進(jìn)了制造過程的端到端連接，并簡(jiǎn)化了生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)。

結(jié)論

通過預(yù)先集成和預(yù)先驗(yàn)證的機(jī)器人控制模塊，NexCOBOT解決方案為當(dāng)今的制造工廠和工業(yè)4.0執(zhí)行精確的機(jī)器人控制。

NexCOBOT和Intel攜手為解決方案提供商和行業(yè)帶來了更高的精確度和加速能力。