תנועה חכמה: בינה מלאכותית, ראיית סטריאו ומחשוב קצה

*מידע זה נלקח מאתר Teledyne

בעולם האוטומציה התעשייתית והרובוטיקה, בקרת תנועה תמיד התאפיינה בדיוק, מהירות ואמינות. עם זאת, ככל שמערכות אוטומטיות פועלות יותר בסביבות דינמיות ולא מובנות – כמו מפעלים עם עובדים אנושיים, מחסנים עם תצורות משתנות או חדרי ניתוח עם תנועה אורגנית – הופך ממד חדש לקריטי: אינטיליגנציה.

כדי לאפשר מערכות תנועה חכמות באמת, נדרשת התכנסות של שלוש טכנולוגיות: בינה מלאכותית (AI), מצלמות תלת-ממדיות ומחשוב קצה. שילוב זה מאפשר למכונות לא רק לנוע בדיוק, אלא גם לתפוס, להבין ולהתאים את עצמן לעולם סביבן בזמן אמת.

 

לראות את העולם בתלת-ממד: מדוע ראיית סטריאו חשובה

מערכות תנועה הסתמכו בדרך כלל על אנקודרים, מצלמות דו-ממדיות או חיישני קרבה כמשוב. שיטות אלו יעילות בסביבות מבוקרות, אך מתקשות להתמודד עם תנאים בלתי צפויים.

ראיית סטריאו ממלאת את הפער הזה על ידי יצירת מפת תלת-ממד עשירה ודחוסה של הסביבה בזמן אמת. בניגוד לחיישני LiDAR או ToF, מצלמות סטריאו מחשבות עומק באופן פסיבי, בדומה לראיית האדם, באמצעות הפרשי תמונות (disparity) לשחזור העולם במלוא העומק.

תכונה זו מועילה במיוחד בסביבות עם תנאי תאורה משתנים או כאשר תאורה פעילה אינה מעשית, כמו במרחבים חיצוניים, אזורי אינטראקציה עם רובוטים או פלטפורמות רובוטיקה ניידות. העיצוב הפסיבי של ראיית סטריאו והקונטקסט הוויזואלי העשיר שלה הופכים אותה למועדפת ליישומי AI בזמן אמת.

 

מהחזון לפעולה: תפקיד הבינה המלאכותית

לאחר שיש לנו נתוני תלת-ממד, השלב הבא הוא לפרש אותם – כאן נכנסת הבינה המלאכותית. מודלים של רשתות נוירונים קונבולוציוניות (CNN), טרנספורמרים ואלגוריתמים של למידה עם חיזוק יכולים להיות מאומנים כדי:

  • לזהות ולעקוב אחר עצמים
  • לבצע סגמנטציה של סביבת העבודה
  • להימנע ממכשולים דינמיים
  • לחזות מסלולי תנועה
  • להתאים אסטרטגיות אחיזה או תנועה

בעבר, משימות אלו דרשו חוקים מוקודדים. עם AI, המערכת לומדת מהשונות בעולם האמיתי, משתפרת עם הזמן ומסוגלת להתמודד עם מקרים קיצוניים שחוקים קבועים אינם יכולים לטפל בהם.

 

עיבוד בקצה: זמן אמת ללא ענן

החלק האחרון בפאזל הוא מחשוב קצה. כדי להגיב לסביבות המשתנות במהירות בתוך מילי-שניות, תפיסה ובקרה מונעות AI חייבות להתבצע על הרובוט או באתר עצמו, ולא בענן.

כאן מערכות ראיית סטריאו כמו Bumblebee® X בולטות. מבוססות על המורשת האמינה של Bumblebee המקורי, Bumblebee X מציעה שמירה חזקה של קליברציה במפעל (המצלמה/החיישן מכוילים במפעל היצרן כדי להבטיח מדידות מדויקות), בעזרת מנוע עיבוד סטריאו מבוסס FPGA וטווח עבודה מורחב של עד 20 מטר – אידיאלי לסביבות גדולות.

עם פלט עומק ברזולוציה גבוהה, מארז עם דירוג IP67 ותמיכה הן ב-SGBM בזמן אמת והן באלגוריתמים מתקדמים של למידת מכונה, Bumblebee X היא פתרון הדור הבא לראיית סטריאו בתעשיית הרובוטיקה, בדיקות אוטומטיות וניווט עצמאי.

הארכיטקטורה של עיבוד סטריאו בשני מסלולים מאפשרת למשתמשים לבחור בין שתי אפשרויות פלט:

  • מפות עומק בזמן אמת מהמצלמה, המספקות נתוני סטריאו עם השהייה נמוכה להחלטות מהירות
  • תמונות סטריאו מיישרות לקווי בסיס (rectified) עבור פייפליין AI מותאם אישית

גמישות זו מאפשרת לאזן בין השהייה, דיוק ועלות חישוב בהתאם ליישום – בין אם מדובר בזרוע רובוטית המבצעת פעולות דיוק, ברובוט נייד (AMR/AGV) בניווט במחסן צפוף או ברובוט כירורגי המסתגל לתנועת רקמות אנושיות.

 

דוגמה לשימוש: אחיזה חכמה ופעולות רובוטיות בחוץ

דמיינו זרוע רובוטית המוטלת לאסוף פריטים מתוך סל מלא בפריטים לא ידועים ולא סדירים. מערכות בקרת תנועה מסורתיות מתקשות במצבים אלו אלא אם כל מיקום וכיוון של הפריטים מוגדרים מראש.

 

עם Bumblebee® X המספקת נתוני תלת-ממד בזמן אמת למודל AI, הרובוט מסוגל לזהות ולמקם פריטים לא מוכרים באמצעות עומק סטריאו, לתכנן מסלולי תנועה המונעים התנגשויות ולהתאים את אחיזתו בזמן אמת לפי צורת הפריט והטייה שלו.

התוצאה: מחזורי פעולה מהירים יותר, פחות טעויות ויכולת להתמודד עם שונות ללא תכנות מחדש.

מעבר לאוטומציה תעשייתית, ראיית סטריאו יעילה גם ברובוטיקה חיצונית. בזכות חישה פסיבית, רזולוציה מרחבית גבוהה ועמידות בתנאי תאורה משתנים, היא מאפשרת לרובוטים אוטונומיים לתפוס שטחים מורכבים, לזהות מכשולים ללא תאורה פעילה ולשמור על מודעות סביבתית בסביבות טבעיות ולא מבוקרות – חיונית לחקלאות, בנייה ובדיקות מרחוק.

פייסבוק

לינקדין

PDF אתר

שתף
Email
Facebook
WhatsApp
LinkedIn
Twitter
Print

מאמרים בנושא

מיון פסולת: איך אחוז טוהר אחד שווה כסף

טכנולוגיית הדמיה היפרספקטרלית מאפשרת לזהות ולהפריד סוגי פלסטיק שונים, לשפר את טוהר החומר הממוחזר ולהגדיל את ערכו הכלכלי.
מצלמות Specim FX17 ו־FX50 מספקות פתרונות למיון פולימרים, לרבות פלסטיק שחור שמאתגר מערכות מיון רגילות.
שילוב הטכנולוגיה במערכות מיון תעשייתיות מאפשר לשפר את דיוק ההפרדה, איכות התוצר ויעילות התהליך.

קרא עוד »

ראיית מכונה בייצור ציוד רפואי: כשהבדיקה הופכת גם לתיעוד

בקו ייצור רגיל, מערכת ראייה נדרשת בדרך כלל לענות על שאלה פשוטה: האם המוצר תקין או לא? בייצור ציוד רפואי השאלה מורכבת יותר. לא מספיק לזהות פגם בזמן הייצור. מערכת האיכות צריכה להיות מסוגלת לחזור אל תהליך הבדיקה, להבין כיצד התקבלה ההחלטה ולשייך את המידע למוצר, לאצווה או לתהליך הרלוונטי. לכן מערכת ראיית מכונה יכולה למלא כאן שני תפקידים במקביל: לבצע את הבדיקה, ובאותו זמן לייצר מידע אובייקטיבי שניתן לשמור כחלק ממערך האיכות והעקיבות.

קרא עוד »

חמש החלטות שלא חייבות להמתין לתוצאות מהמעבדה

LuxiLab של Hinalea Imaging מביאה את יכולות ההדמיה ההיפרספקטרלית ישירות לנקודת הבדיקה, במפעל, בחווה, בנמל או במרכז הלוגיסטי.
באמצעות בדיקת דגימות במקום ניתן לזהות הבדלים בטריות, בשלות, אחידות, מצב חומר וחריגות, ולקבל מידע שתומך בהחלטות תפעוליות מהירות יותר.
ASIO Vision מלווה את בחינת היישום והתאמת המערכת לתהליך, משלב הדגימות ועד לבחירת הפתרון המתאים.

קרא עוד »

מעבר לבדיקות חזותיות: כיצד מצלמות תרמיות משדרגות את בקרת האיכות בתעשיית המזון והמשקאות

מצלמות תרמיות מאפשרות לזהות פגמים שאינם נראים לעין, כמו אטימה לא אחידה או חריגות בטמפרטורת המוצר והאריזה.
הן מבצעות בדיקה רציפה של כל יחידה בזמן אמת ומסייעות לצמצם פסילות, עבודות תיקון וסיכוני איכות.
בשילוב עם מערכות Machine Vision מתקבלת בקרת איכות רחבה ומדויקת יותר לאורך קו הייצור.

קרא עוד »

כיצד מערכות Vision שיפרו את בקרת האיכות בתעשיית הבירה

מערכת Machine Vision אוטומטית אפשרה לבדוק בקבוקי זכוכית ממוחזרים במהירות, בעקביות וללא תלות בבדיקה ידנית.
המערכת זיהתה סדקים, שריטות, לכלוך ופגמים נוספים באמצעות מספר מצלמות, תאורה ואופטיקה מותאמת.
השדרוג שיפר את קצב הבדיקה, צמצם טעויות אנוש והגדיל את פרודוקטיביות קווי הייצור.

קרא עוד »

בקרת איכות הופכת לחלק אינטגרלי מהקו המילוי המודרני

קווי ייצור בתעשיות המזון, המשקאות והפארמה פועלים כיום בקצבים גבוהים, עם מגוון רחב של מוצרים, אריזות ותצורות מילוי. במקביל, הדרישות מצד השוק ממשיכות לעלות – עקיבות מלאה, אחידות מוצר, אמינות אריזה ויכולת תיעוד מדויקת של כל חריגה לאורך תהליך הייצור. בסביבה כזו, בקרת איכות הפכה לחלק בלתי נפרד מתפעול הקו עצמו. היא כבר איננה שלב צדדי המתבצע בנקודות מסוימות במהלך היום, אלא מנגנון רציף שנועד ללוות כל יחידה העוברת על הקו, בזמן אמת.

קרא עוד »

AI והדמיה היפרספקטרלית משנים את עולם בדיקות המזון

אחד התחומים המתפתחים ביותר כיום הוא השילוב בין AI לבין Hyperspectral Imaging לצורך ביצוע בדיקות איכות מזון בזמן אמת. טכנולוגיות אלו מאפשרות לבצע ניתוח מתקדם של חומרי גלם ומוצרים ישירות בנקודת הייצור, ללא תלות בתהליכי מעבדה ארוכים ומורכבים. Asio Vision פועלת בחזית תחום ה־Industrial Imaging והראייה הממוחשבת בישראל, תוך שילוב פתרונות מתקדמים של Machine Vision, Thermal Imaging, Hyperspectral Imaging ו־AI Inspection החברה מתמקדת בהבאת טכנולוגיות חדשניות המאפשרות לתעשייה לעבור מבדיקות מסורתיות ותהליכים ידניים לעולם של בדיקות חכמות, אוטומטיות ומבוססות נתונים בזמן אמת.

קרא עוד »

LuxiLab™ – הדור הבא של בדיקות איכות מזון בזמן אמת

תעשיית המזון פועלת כיום תחת דרישה הולכת וגוברת לשמירה על איכות, בטיחות ועקביות לאורך כל שרשרת האספקה. תהליכי בדיקת איכות רבים עדיין מבוססים על בדיקות מעבדה מסורתיות הדורשות זמן רב לקבלת תוצאות, כוח אדם מקצועי ותהליכי עבודה מורכבים. במקרים רבים התוצאות מתקבלות לאחר שעות ולעיתים ימים, כאשר המוצרים כבר נמצאים בתהליך אריזה, שילוח או הפצה.

קרא עוד »

Teledyne DALSA Kaleido: מצלמת SWIR Hyperspectral לבדיקות תעשייתיות מהירות

בעולמות ה־Machine Vision התעשייתיים, לא תמיד מספיק לראות כיצד אובייקט נראה. במקרים רבים, האתגר האמיתי הוא להבין ממה הוא עשוי, האם קיימת בו חריגה בהרכב החומר, האם יש בו זיהום שאינו נראה לעין, או האם ניתן למיין אותו במהירות גבוהה בלי לפגוע בדיוק הבדיקה.
בדיוק לאזורים אלה נכנסת טכנולוגיית Hyperspectral Imaging, המשלבת בין צילום תעשייתי לבין ניתוח ספקטרלי של חומרים.

קרא עוד »

חברת Asio Vision גאה להציג: סדרת LuxiLine החדשה לפתרונות תאורה קווית בראיית מכונה

אנו ב-Asio Vision, הנציגים הרשמיים של חברת L.E.S.S. SA בישראל, שמחים להכריז על הרחבת היצע פתרונות התאורה שלנו לתחום ראיית המכונה (Machine Vision) עם השקת סדרת LuxiLine. זהו דור חדש של פתרונות תאורה קווית, שנועד לענות על הדרישות הגוברות לביצועים גבוהים ושילוב נוח במערכות בדיקה מודרניות. גמישות מקסימלית לתעשייה סדרת

קרא עוד »

הכירו את Specim FX19: הדור הבא של צילום היפר-ספקטרלי בטווח NIR מורחב

בעולם הראייה הממוחשבת והבדיקות הלא-הרסניות (NDT), היכולת לזהות חומרים שאינם נראים לעין אנושית היא קריטית. אנו גאים להציג את ה-Specim FX19, מצלמה היפר-ספקטרלית במהירות גבוהה הפועלת בטווח ה-NIR/SWIR המורחב של 1130-1920 ננומטר. מצלמה זו תוכננה במיוחד עבור סביבות תעשייתיות תובעניות, תוך שילוב של מהירות סריקה גבוהה ועמידות לאורך זמן, והיא

קרא עוד »

תאורת לייזר מבוססת סיב אופטי לדור הבא של מערכות תאורה

ASIO Vision משווקת בישראל פתרון תאורה ייחודי וחדשני, המבוסס על מקור תאורת לייזר, המחליף תאורת LED מסורתית. מערכת התאורה מבוססת על לייזר המשגר אות אופטי לתוך סיב אופטי ננו-אקטיבי. האות האופטי מגיב עם המבנה הייחודי של הסיב, ובזכות אינטראקציה זו נוצר מערך של מקורות תאורה נקודתיים רבים לאורך הסיב. תהליך

קרא עוד »

לשיחת יעוץ

השאירו פרטים ונציגנו יחזרו אליכם בהקדם!