マシンビジョンが産業オートメーションの効率をどのように向上させ続けるか

Jul 25, 2023

ブログ

A3 オンライン マーケティング チーム | 2023/08/28

2021 年 4 月、ロボット産業協会 (RIA)、AIA – Advancing Vision + Imaging (AIA)、およびモーション コントロール アンド モーター協会 (MCMA) が合併して、A3 (Association for Advancing Automation) として 1 つの傘下に入ることが発表されました。 新しい協会は、個別のコンポーネントやビジネスに焦点を当てるのではなく、総合的な観点から自動化を検討します。 2023 年にオートメーション展示会のフロアを歩いてみれば、その理由がわかるかもしれません。

参加者は、多くの企業がこれらの個々の分野でイノベーションを披露するのを目にすることになるが、多くのデモンストレーション（流入する新興企業による数社を含む）では、ロボット、マシンビジョン、モーションコントロールの最新開発を組み合わせたテクノロジーに焦点を当てている。 （自律移動ロボットなど）。

これらの個々のテクノロジーは、工場現場やそれ以外の現場でも、ユニークで価値のある目的に役立ちます。 たとえば、「盲目」ロボットは、さまざまな業界で繰り返し実行可能な、事前にプログラムされた多くのタスクを自動化できますが、ロボットとマシンビジョンを組み合わせることで、はるかに多くの機能を備えた、より柔軟な自動化システムが作成されます。 自動化システムが進化し進歩し続ける中、マシンビジョンは今後も重要な実現要因であり続けるでしょう。 マシンビジョンが自動化技術の進歩に貢献した最近の方法をいくつか見てみましょう。

3D の改善

3D イメージングは​​長い間、産業オートメーション分野に貢献してきましたが、最近の開発により、既存のアプリケーションが強化され、新しいアプリケーションへの扉が開かれました。 新しいまたは強化された 3D 機能には、低ノイズ、高解像度、RGB のテクスチャ イメージ、高精度、およびかなり高速で動いているオブジェクトのイメージをキャプチャする機能が含まれます。

さらに、特定の 3D イメージングの実装は安価になり、使いやすくなりました。 たとえば、今日市場にあるいくつかのアプリケーション固有の自動化システム (ビンピッキングや一般的なピックアンドプレイス、パレタイジングとデパレタイジング、物流仕分けなどを目的として構築されたものなど) は、単一の 3D RGB-D カメラを利用しています。 2D カラー画像と深度測定値をキャプチャし、これらを組み合わせて RGB-D 画像を作成し、ロボットの動きのガイドに使用します。

その他の 3D の進歩により、次のような今日の自動化の課題のいくつかが解決されました。

飛行時間 (ToF):ToF カメラとセンサーは近年大きな進歩を遂げ、物流、自律ロボット、その他の困難なファクトリー オートメーション アプリケーションの要件を満たすことが可能になりました。

ハイダイナミックレンジイメージング:今日の 3D イメージング システムは、これまでにない高いダイナミック レンジ機能を提供します。 これは、物体や部品が大きく変化し、固定露光時間での画像化が困難になる自動車組立や物流やパレタイジング用途など、高反射率または低反射率の表面を含むアプリケーションに適しています。

工場出荷時に調整された 3D プロファイラー: 3D ビジョン機能を必要とする顧客の使いやすさを目指して、工場出荷時に調整され、完全に統合された 3D プロファイラーは、イメージング アプリケーションの直感的なセットアップと操作を提供します。 これは、小型の電子部品や大型の自動車部品を含む自動車検査から、容器や充填レベルの検査、位置、仕分け、体積測定などの梱包作業まで多岐にわたります。

AIブースト

近年のもう 1 つの興味深い発展は、AI と 3D の交差点であり、ディープ ラーニングや機械学習技術を含む AI 手法のために開拓された一般的なニッチ市場です。 まず、3D イメージングを活用する上記のアプリケーション固有のシステムの多くは、柔軟性を高める補完的かつ強力なツールとして AI 技術を導入しています。 たとえば、AI アルゴリズムは、これらのシステムが非常に変動性の高いアイテムを個別に識別するのに役立ち、ロボットがトレーニング セットに基づいて高速にピッキングできるようにします。これは、従来のマシン ビジョン アルゴリズムでは困難なタスクです。 これらの品目には、倉庫内の小さな消費財からコンベア ライン上を高速で移動する個々の鶏の胸肉まで、あらゆるものが含まれます。