أهمية حساسات الرؤية في الروبوت

Technical Articles

أهمية حساسات الرؤية في الروبوتات

تعمل الروبوتات كآلات تشغيل متطورة، حيث تقوم بتنفيذ المهام بدقة وفقًا لتعليمات مبرمجة مسبقا. يتم تكرار هذه التعليمات بدقة بواسطة الروبوت. هذه الطريقة تثبت فعاليتها عند العمل في بيئة عمل مستقرة، مما يعني أن حدوث أي تغيير في نقاط عمل الروبوت يستلزم إعادة تعليم الروبوت – وهي مهمة مرهقة.

للتغلب على هذه المشكلة، تظهر أنظمة حساسات الرؤية كأدوات لا غنى عنها. بحيث قبل أن يتحرك الروبوت، تلتقط كاميرا الروبوت صورة، مما يمكنها من تقييم ما إذا كان الجزء المستهدف قد تغير أم لا. مزودا بهذه التغذية الراجعة البصرية، يستطيع الروبوت تعديل تحركاته ديناميكيًا، مما يضمن التحرك الصحيح. 

إن دمج حساس الرؤية في نظام الروبوت لا يؤدي إلى تعزيز الدقة فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى تبسيط العمليات وتقليل وقت التوقف عن العمل وتفادي الأخطاء، وبالتالي تحسين دورة الإنتاج.

أنواع أنظمة حساسات الرؤية الروبوتية

يمكن تصنيف هذه الأنظمة إلى ثلاثة أنواع رئيسية بناءً على طريقة تركيب الحساس ومكان قطع العمل التي يتم قياسها أو معالجتها:

  1. حساسات رؤية مركبة على الروبوت تقيس قطع عمل ثابتة.
  2. حساسات رؤية ثابتة لقياس قطع عمل ثابتة.
  3. حساسات رؤية ثابتة تقيس قطع العمل التي يحملها الروبوت.

هنا ترى الأنواع الثلاثة:

دعونا نفهم الفرق بين هذه الأنظمة:

حساسات الرؤية المثبتة على الروبوت لقياس قطع العمل التي سيعمل عليها الروبوت 

في هذه الفئة، يتم تركيب حساسات الرؤية مباشرة على الروبوت أو ما يسمى الأداة النهائية للروبوت. توفر هذه الحساسات قياسات فورية للموضع والاتجاه والحجم والخصائص الأخرى ذات الصلة لقطع العمل المكلف بالتعامل معها. من خلال قياس قطع العمل، يمكن للروبوت تغيير حركاته وتصحيحها، مما يضمن دقة عمليات التصنيع.

حساسات الرؤية الثابتة لقياس قطع العمل التي سيتم تشغيلها بواسطة الروبوت:

على عكس الفئة السابقة، يتم هنا تثبيت حساسات الرؤية في مواقع ثابتة داخل مساحة عمل الروبوت. تلتقط هذه الحساسات صورًا لقطع العمل وتعرف بالضبط موقعها. يتلقى الروبوت معلومات حول الموقع لتخطيط تحركاته واتخاذ القرارات المتعلقة بمعالجة قطع العمل.

حساسات الرؤية الثابتة التي تقيس قطع العمل التي يحملها الروبوت

تتضمن هذه الفئة حساسات رؤية يتم تثبيتها في مساحة العمل ولكنها تقيس قطع العمل التي يحملها الروبوت. توفر الحساسات معلومات للروبوت حول حالة القطعة وتسمح له بوضعها بشكل صحيح. 

بهذا الشكل يمكن للروبوت ضمان التحكم الدقيق وضبط حركاته حسب الضرورة للحفاظ على الدقة طوال العملية. يعد هذا التصميم شائعًا في مهام مثل التصنيع الآلي ومعالجة المواد، حيث يتفاعل الروبوت بشكل وثيق مع قطع العمل طوال عملية التصنيع.

كيفية اختيار نظام الرؤية المناسب

يعتمد اختيار نظام الرؤية الآلي الأكثر ملاءمة من الفئات الثلاث المذكورة على عدة عوامل، بما في ذلك المتطلبات المحددة للتطبيق، وخصائص قطع العمل، وتعقيد المهام المعنية، وبيئة التشغيل. فيما يلي إرشادات للمساعدة في تحديد الفئة الأكثر ملاءمة:

1.طبيعة العملية:

ضع في اعتبارك المهام المحددة التي سيؤديها الروبوت ومستوى الدقة والمرونة المطلوبة. إذا كان التطبيق يتضمن مهام يتم فيها عرض قطع العمل في مواقع أو اتجاهات مختلفة، فقد يكون حساس الرؤية المثبت على الروبوت أو الثابت أكثر ملاءمة. 

على العكس من ذلك، إذا كانت قطع العمل محمولة بواسطة الروبوت، فإن حساس الرؤية الثابت لقياس قطع العمل التي يحملها الروبوت سيكون مناسبا.

2. خصائص قطعة العمل

تحليل الحجم والشكل وخصائص السطح وتنوع قطع العمل مطلوب قبل الاختيار. إذا كانت قطع العمل تختلف بشكل كبير في هذه السمات أو إذا كان هناك حاجة إلى معالجة دقيقة، فقد يكون من الضروري استخدام حساس رؤية مثبت على الروبوت ليعطي الروبوت الحرية في اختيار زاوية القياس. 

من ناحية أخرى، إذا كانت قطع العمل متناسقة ويمكن التنبؤ بها في خصائصها، فقد يكون الحساس الثابت والذي يقيس قطع العمل التي يحملها الروبوت.

3. البيئة التشغيلية

تقييم الظروف البيئية التي سيعمل فيها الروبوت، بما في ذلك الإضاءة ودرجة الحرارة والرطوبة ووجود الضجيج البصري مهم للغاية. قد تعمل بعض الحساسات بشكل أفضل في ظل ظروف بيئية معينة من غيرها. على سبيل المثال، إذا كان التطبيق يتضمن ظروف إضاءة قاسية أو متغيرة، فقد يكون من المفضل استخدام حساس مثبت على الروبوت مع إضاءة مدمجة وفلاتر معينة للحصول على أداء ثابت.

4. التكلفة والتعقيد

ضع في اعتبارك قيود الميزانية وتعقيد دمج نظام الرؤية والحفاظ عليه. عادةً ما توفر الحساسات المثبتة على الروبوت مرونة وقدرة أعلى على التكيف ولكنها قد تكون أكثر تعقيدًا في التثبيت والمعايرة مقارنة بالحساسات المثبتة. 

بالإضافة إلى ذلك، ضع في الاعتبار التكاليف طويلة المدى المرتبطة بالصيانة والتحديثات.

5. قابلية التوسع وتطوير النظام

توقع المتطلبات المستقبلية وقابلية التوسع للنظام عامل مهم جدا.

إن اختيار نظام رؤية يمكنه استيعاب التغييرات المحتملة في عملية الإنتاج، مثل إدخال قطع عمل جديدة أو تعديل المهام هو أمر يجب احتسابه.

من خلال تقييم هذه العوامل بعناية وفهم الاحتياجات المحددة للتطبيق، يمكنك اختيار نظام رؤية الروبوت الأكثر ملاءمة من الفئات الثلاث لتحسين الأداء والكفاءة والموثوقية في الأتمتة الصناعية. 

في نهاية الأمر فإن عمل تجربة عملية لنظام الرؤية هو الحاسم لأن الظروف والعوامل تختلف والعامل الحاسم هو نجاح الاختبار العملي.