人工智能技術(shù)與應(yīng)用（案例版）課件 第5章 智能工業(yè)機(jī)器人

第5章

智能工業(yè)機(jī)器人-1人工智能技術(shù)與應(yīng)用ArtificialintelligencetechnologyandApplication1.智能工業(yè)機(jī)器人概述2.智能工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用3.智能技術(shù)——機(jī)器視覺4.應(yīng)用案例工業(yè)機(jī)器人概念工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動(dòng)控制的操作和移動(dòng)功能，能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）工業(yè)機(jī)器人是一種可以反復(fù)編程和多功能的，用來搬運(yùn)材料、零件、工具的操作機(jī)；或者為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變和可編程的動(dòng)作的專門系統(tǒng)。美國機(jī)器人協(xié)會（RIA）機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器。我國科學(xué)家1985-2018年中日美德韓五國工業(yè)機(jī)器人保有量工業(yè)機(jī)器人發(fā)展歷程美國首創(chuàng)，日本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，中國接棒成為最大市場”。工業(yè)機(jī)器人四大家族

行業(yè)領(lǐng)先者包括ABB（瑞士）、KUKA（德國）、FANUC（日本）、YASKAWA（日本）等公司，這些公司經(jīng)由多年發(fā)展，研發(fā)出更高效能的工業(yè)機(jī)器人，也就是人們常說的工業(yè)機(jī)器人四大家族。這四大家族在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域具有廣泛的市場份額和良好的聲譽(yù)，它們各自具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢和市場定位，在不同的領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。工業(yè)機(jī)器人的組成三大部分：機(jī)械部分、傳感部分、控制部分六大系統(tǒng)：機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng)、人-機(jī)交互系統(tǒng)、控制系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈工業(yè)機(jī)器人的分類2.智能工業(yè)機(jī)器人近兩年模態(tài)大模型技術(shù)的發(fā)展，更是奠定了實(shí)現(xiàn)人機(jī)自然交互的技術(shù)基礎(chǔ)。將成熟的工業(yè)機(jī)器人與新興的人工智能技術(shù)融合，誕生了具身智能工業(yè)機(jī)器人。具身智能工業(yè)機(jī)器人，英文為EmbodiedIntelligentIndustrialRobots，簡稱EIIR。具身智能理論根源于“具身認(rèn)知（EmbodiedRecoginition）”，包括人類在內(nèi)的一切智能體的認(rèn)知能力是由智能體自身結(jié)構(gòu)決定的，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建自己的世界模型。而這種認(rèn)知又直接影響智能體的高級心理活動(dòng)，諸如：推理，決策等。以具身智能理論作為指導(dǎo)，將成熟的工業(yè)機(jī)器人與新興的人工智能技術(shù)融合，誕生了具身智能工業(yè)機(jī)器人。通俗說，具身智能就是具有身體的智能，讓“大腦”有了可支配、可感知、可交互、可行動(dòng)的“身體”。智能工業(yè)機(jī)器人在裝配生產(chǎn)線上的應(yīng)用在汽車生產(chǎn)線上，機(jī)器人可以完成汽車發(fā)動(dòng)機(jī)組裝、車身噴漆、零件裝配等工作。智能工業(yè)機(jī)器人在焊接生產(chǎn)線上的應(yīng)用隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展，焊接機(jī)器人智能化程度不斷提升，已被廣泛應(yīng)用到點(diǎn)焊、弧焊、激光焊等工序，顯著提高焊接質(zhì)量和效率，降低人工操作誤差。智能工業(yè)機(jī)器人在搬運(yùn)生產(chǎn)線上的應(yīng)用搬運(yùn)機(jī)器人的出現(xiàn)，不僅可以充分利用工作環(huán)境的空間，而且提高了物料的搬運(yùn)能力，大大節(jié)約了裝卸搬運(yùn)過程中的作業(yè)時(shí)間，提高了裝卸效率，減輕了人類繁重的體力勞動(dòng)。工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用案例熱軋鋼卷自動(dòng)打碼系統(tǒng)工作主要由工業(yè)機(jī)器人、激光打碼機(jī)（帶防護(hù)罩）、安全防護(hù)欄、行程開關(guān)、上位機(jī)、機(jī)器人控制柜等組成第5章

智能工業(yè)機(jī)器人-2人工智能技術(shù)與應(yīng)用ArtificialintelligencetechnologyandApplication1.智能工業(yè)機(jī)器人概述2.智能工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用3.智能技術(shù)——機(jī)器視覺4.應(yīng)用案例3.機(jī)器視覺概述機(jī)器視覺（MachineVision）又稱計(jì)算機(jī)視覺（ComputerVision簡稱CV），是一門“教”會計(jì)算機(jī)如何去“看”世界的學(xué)科。形象地說，就是給計(jì)算機(jī)安裝上眼睛（照相機(jī)）和大腦（算法），讓計(jì)算機(jī)能夠感知環(huán)境。是一門研究如何讓機(jī)器“看”的科學(xué)。概念機(jī)器視覺系統(tǒng)組成機(jī)器視覺系統(tǒng)一個(gè)典型的基于PC的工業(yè)機(jī)器視覺系統(tǒng)包括：光源、鏡頭、相機(jī)、采集卡、視覺處理系統(tǒng)幾個(gè)部分。機(jī)器視覺的發(fā)展歷史機(jī)器視覺的發(fā)展歷史計(jì)算機(jī)視覺任務(wù)機(jī)器視覺應(yīng)用

機(jī)器視覺檢測現(xiàn)已被廣泛用于各大領(lǐng)域商品的缺點(diǎn)檢測、尺度檢測中。用視覺體系檢測電子部件的缺點(diǎn)或偏移的針腳，用視覺體系丈量電子部件形狀或區(qū)別顏色來進(jìn)行檢查錯(cuò)誤安裝等。其在消除瑕疵、含糊、碎屑或凹陷等商品缺點(diǎn)，以保證商品的功用和性能至關(guān)重要。物體檢測是視覺感知的第一步，也是計(jì)算機(jī)視覺的一個(gè)重要分支。物體檢測的目標(biāo)，就是用框去標(biāo)出物體的位置，并不一定給出物體的類別。在檢測的基礎(chǔ)上給出物體的類別。物體檢測（解決“有”的問題）

物體識別（解決“是什么”的問題）圖像分類和識別一張圖像中是否包含某種物體，對圖像進(jìn)行特征描述是物體分類的主要研究內(nèi)容。一般說來，物體分類算法通過手工特征或者特征學(xué)習(xí)方法對整個(gè)圖像進(jìn)行全局描述，然后使用分類器判斷是否存在某類物體。不經(jīng)過物體檢測和物體識別，屬于無監(jiān)督學(xué)習(xí)，而物體檢測和物體識別是有監(jiān)督學(xué)習(xí)。目標(biāo)跟蹤

在第一幀中給定待跟蹤目標(biāo)的情況下，對目標(biāo)進(jìn)行特征提取，對感興趣區(qū)域進(jìn)行分析；然后在后續(xù)圖像中找到相似的特征和感興趣區(qū)域，并對目標(biāo)在下一幀中的位置進(jìn)行預(yù)測。4.應(yīng)用案例-