机器视觉在汽车制造行业的应用

近年来，随着技术的进步，工业机器人应用领域正在扩张，相比于人力成本不断上涨的工人，企业更喜欢用吃苦耐劳、一次性投入的工业机器人来执行标准化的作业，使得机器人技术在各个行业开花结果，普遍应用。根据数据来看，目前不论国内还是全球，其应用较多的行业当属汽车制造业。

统计数据表明，在发达国家，汽车工业机器人占机器人总保有量的53%以上。而在中国，50%的工业机器人被应用于汽车制造业，其中50%以上为焊接机器人。据统计，世界各大汽车制造厂，年产每万辆汽车所拥有的机器人数量为10台以上。随着机器人技术的不断发展和日臻完善，工业机器人将对汽车制造业的发展起到很大的促进作用。而中国正由制造大国向制造强国迈进，需要提升加工手段，提高产品质量，增加企业竞争力，这一切都预示机器人的发展前景大。

汽车制造

下面是一个典型的应用案例：中国重型汽车集团有限公司，在未引入机器人以前，一个工人只能照看两台机床，引入工业机器人后，一台机器人可以自动操控5-10个加工中心。从2005年到2011年，中国重汽卡车年产量从4万多辆增至15万辆，而固定职工只增加了10%左右，协议派遣工增幅也比较有限，产量的提升很大程度上归功于机器人的引入。此外，2008年，中国重汽在建设新车间时引入了工业机器人，建成了全自动冲压机，由机械手臂将钢板送入冲压机，既稳定了产品质量，又代替了人工，避免了工伤事故的发生。

但是，上述涉及到的机器人均是作为一个刚性的执行机构存在的，即只能根据预先设定的路径和动作不断重复，对于生产工艺要求越来越复杂的当前企业制造任务来说，它起到的作用越来越受限。怎样提高机器人的智能化和柔性化程度呢？这里我们不妨借鉴一下当前火热的智能制造和人工智能概念，如果我们在机器人上加装视觉传感器，对获取的图像进行判断后根据判断结果确定下一步的处理程序，那么无疑机器人就从原来“手”的执行功能进化为增加了“眼”和“脑”的观察判断功能，从而提高了其智能化程度，也大幅度的拓展了其应用场景。比如机器人结合定位功能、测量功能、缺陷检测功能等，使机器人可以适应复杂程度更高的生产任务。

下面我们就从机器视觉定位这一个方向来看一下它在汽车制造行业中的典型应用。

机器视觉定位

上图展示的是自动化设备采用机器人进行汽车零部件装配的过程，其中用到的关键技术就是机器人视觉定位，在实际生产中，由于工件有一定的角度，但是角度信息无法通过机械手段准确定位，如果使用传统的机器人执行机构，抓取时不能保证角度的准确，是无法完成装配任务的。此时，我们采用双相机，从两个方向分别定为来料的位置和角度新奇，确定装配位置，计算得到的坐标和角度信息给到机器人，从而完成引导机器人精确抓取和完成装配的任务。

汽车制造视觉定位

这只是机器人视觉定位的一个简单的例子，类似的应用在该行业中比比皆是，而且正在呈现大幅度增加的趋势。其中用到的视觉定位方案，国内有许多可以配套的厂家，维视公司是国内从事自主研发将近20年的视觉公司，可以提供的产品比较全面，从工业相机、镜头，到包含视觉定位引导功能的智能视觉软件均有,且都经过长期大量的现场试验验证，性价比和稳定性均比较高。