人人皆可使用的節卡機器人碼垛工藝包正式發布2022高工鋰電智能制造峰會最新議程,請查收! ???
工業智能化控制的核心運算平臺主要依賴工控機,其是一種專門為工業控制而設計的計算機。最開始,工控機的作用是助力工業生產過程的測量、控制與管理,然而隨著技術進步與產業發展,在“智造”時代中,工控機的意義早已超越了當初單純的工業控制。
隨著“智造”發展新階段的到來,工控機在產品和技術層面提出了智能化、數字化、信息化等方面的新要求。業內人士普遍認為,以智能制造為主導的新時期發展特點,是將大量計算機、通信和控制技術集成到一起,以此組成一個全新的智能發展系統,而工控機正處于該智能系統的核心位置。
在應用上,工控機深入的領域也越來越廣泛。如今,其應用范圍已不僅限于工業,已逐漸從電力、工業等領域,不斷向機器人、機器視覺、智能交通、無人機、新能源、儲能等眾多領域拓展延伸,其中機器視覺、移動機器人更是亟待新一代工控產品賦能的行業。
浪潮面前,必有勇者,一大批工控企業正鉚勁深耕,以滿足“智造”時代的工控新要求。深圳市卓信創馳技術有限公司(以下簡稱“卓信創馳”)正是“勇者”之一,其基于過往在工控領域的深厚積累組建了一支熟悉行業的人才隊伍,深耕工業控制計算機產品和嵌入式計算機產品市場,至今,產品已被廣泛應用于工業自動化、機器人、機器視覺、醫療、智能交通、金融、教育、物聯網(IoT)等領域。
機器視覺的“軟硬件之爭”
談到近年來最火熱的領域,機器視覺無疑會是榜上的一員。高工機器人產業研究所(GGII)數據顯示,2021年中國機器視覺市場規模 138.16億元(該數據未包含自動化集成設備規模),同比增長46.79%。其中,2D視覺市場規模約為126.65億元,3D視覺市場約為11.51 億元。GGII預測,2025年我國機器視覺市場規模將達到349.04億元,其中,2D視覺市場規模將達到291.51億元,3D視覺市場規模將達到57.52億元。
據悉,機器視覺可以做到識別、測量、定位和檢測等四大功能,相比人眼具有精度高、速度快、適應性強、可靠性高、效率高、信息集成能力強等特點,因而在制造業生產中,機器視覺廣泛應用于輔助生產,如電子與半導體(集成電路、PCB、電子元件、晶圓、平板顯示等)、汽車(汽車零部件)、鋰電池、食品包裝和包裝印刷以及物流等行業。
*基于卓信創馳V510視覺控制器的機器視覺應用
但迅速發展背后,機器視覺仍存在著一定的難題——機器視覺被軟件組成、硬件組成以及兩者交互產生的問題所限制著。
在軟件組成,機器視覺企業需要通過軟件算法平臺,通過強大的底層算法與海量的數據構建,實現產品的“通用性”;在硬件組成上,如光源、鏡頭和相機等產品領域,有賴于對基礎科學(如光學)研究的持續投入,同時需要持續的技術升級與產品迭代。
除此之外,硬件組成還面臨著一個難題,軟件和硬件的兼容性難題,只有適應各行各業專用設備的技術規范,才能快速兼容更多硬件模組。工控機產品亦不例外,其作為機器視覺的重要硬件部件,其運算能力、擴展能力、穩定性表現等等都限制著機器視覺產品的應用落地。
在卓信創馳市場總監郭輝看來:“機器視覺快速發展的背景下,市場需求愈發多樣化,同質化的產品越來越無法滿足日益增長的工業化應用場景,對工控領域企業而言,產品功能性和快速交付能力已成為各家競爭的核心。”
郭輝進一步講到:“只有針對客戶的不同應用場景的需求提供最合適的硬件平臺解決方案,并能夠基于核心設計方案進行快速的定制開發,讓客戶的需求快速產品化,滿足項目時間節點需求,才是各家工控企業的競爭力,也才能真正滿足客戶的需求。”
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卓信創馳官網資料顯示,基于豐富的模塊化設計的產品庫、快速敏捷的非標化開發設計,卓信創馳沉淀出了30余款核心主板設計方案和眾多不同的可擴展模塊的硬件方案,覆蓋基于低功耗的Intel Apollo Lake 、Elkhart Lake、Tiger Lake等平臺到高性能多擴展的Intel Comet lake S、Alder Lake具有多款型號,可供機器視覺企業根據自身的需求來挑選相應的視覺控制器產品。
以卓信創馳的V510視覺控制器為例,其支持Intel第6~9代臺式機處理器,配有2xDP和1xVGA接口,同時支持Max.4K UHD雙獨立顯示。在開放性上,V510配有1x Remote 接口、1xRS232、1xRS485、4xUSB3.0、2xUSB2.0,可充分滿足客戶對于不同接口的要求,同時提供SDK開發包,支持快速集成和二次開發。
此外,為了保障產品的穩定性,V510采用加固級無風扇結構設計,散熱性能更佳,且配有預裝系統保護和系統恢復功能,可應對停電、斷網等突發事故,加強機器視覺在產線應用的穩定性。值得一提的是,V510采用的是視覺和控制應用的首選異構計算平臺。
據了解,在某汽車行業的裝配產線中,過往通過人工進行檢驗,但存在效率低、良率難以保障等情況,因而決定對產線進行升級。在該項目中,卓信創馳V510視覺控制器產品憑借可靠的性能、較佳的穩定性和豐富便捷的接口組合,搭配某機器視覺企業的視覺和控制軟件,成功為該合資汽車品牌升級了裝配產線。
在具體的項目分工中,V510的采用Intel 酷睿CPU搭配Intel Cyclone FPGA組成的異構計算平臺,很好地支撐了客戶的視覺軟件和實時操作系統的運行,FPGA控制的高速IO能夠很好的滿足高速數據輸入輸出需求,在同一臺工業電腦上整合視覺和控制功能,最終讓整個系統的穩定性、協調性更高,資源分配更加合理。
讓移動機器人“動”起來
據高工機器人不完全統計,2022年中國移動機器人市場共披露32筆融資,涉及金額51億元,不少企業已進入C輪及之后融資輪次,且極智嘉、海康機器人、華睿科技等多家移動機器人廠商已然在沖刺資本市場。
在市場化落地上,GGII數據顯示,2022年前3個季度,國內移動機器人市場銷量約5.8萬臺。預計2022年市場銷量將達到81800臺,同比增長28%左右,其中海外需求持續釋放,移動機器人出口占比近26%,創歷史新高。
無疑,移動機器人必然是近年來表現火熱的又一領域,但移動機器人也面臨著一定的困局。
動蕩經濟環境帶來原材料成本居高不下、市場需求增速放緩,供應鏈受阻、交付壓力大、毛利凈利下降、現金流不足等一系列生產經營問題;隨著移動機器人行業走入規模化落地階段,移動機器人在實際應用中的可靠性、穩定性成為終端客戶的考慮重點,移動機器人企業要達成高算力、高穩定性、低能耗的“不可能三角”……
經濟周期的變化,只能通過企業經營管理水平的提升來解決,而實際應用中的難題,在一定程度上或許只能通過應用“可靠的大腦”來解決。
據悉,機器人上游核心零部件主要有控制器、減速器、芯片、傳感器、電機等,其中控制器,負責下達指令以控制各伺服驅動裝置,實現對機器人的工作順序、位置、運動速度、時間間隔的控制,因此,控制器經常被稱作是機器人的“大腦”。
然而,要打造一個可靠的“大腦”也并不容易。由于不同的場景需求不同,因此對控制器、計算平臺的算力和 I/O 需求也多種多樣,機器人無法標準化開發和部署。如果控制器或計算平臺不貼合需求,如算力過剩或不足,就會造成成本過高或性能不足。同時,機器人是一種軟硬件結合的系統。如果軟硬件無法實現高效融合,或是視覺技術、軟件算法等不成熟,都可能導致機器人應用效果達不到預期。
郭輝講到:“卓信創馳通過采用英特爾高性能平臺和高穩定性低功耗平臺的組合搭配,涵蓋英特爾Tiger Lake、Comet Lake、Apollo Lake等平臺,可以能夠滿足機器人高算力、高穩定性和低功耗的需求,進而為機器人提供了出色和穩定的運行環境,最終保障移動機器人的穩定持續運行。”
據悉,卓信創馳的嵌入式工控機產品,基于英特爾Apollo Lake, Tiger Lake和Comet Lake平臺,采用可擴展的CAN、RS-232、RS-485、Ethernet和EtherCAT等總線,整合了豐富的應用接口,具備極強的擴展性,適配范圍寬,能夠在實現移動機器人運動控制、通信等基礎功能的前提下,滿足機器視覺、AI運算等功能需求,適用于AMR、AGV、智能叉車等多種機器人領域。
據透露,卓信創馳基于Intel Apollo Lake 平臺的AMR控制器方案已被AMR行業的多家頭部企業大量采用,并應用于不同場景方案的移動機器人,賦予了移動機器人可靠的“大腦”。
猛攻下一城
有行業人士表示,機器視覺是“眼睛”,而機器人是“手腳”,只有通過視覺技術和機器人的緊密結合,才可以真正解決智能制造中很多的技術難題,并實際應用到各種復雜和極端的工業場景。
無疑,卓信創馳也正是盯準“眼”+“手腳”的,打造出性能優秀、表現穩定的工控產品來賦能智能制造,從而跟上工控領域發展的新風口。
*卓信創馳全產品矩陣
郭輝最后表示:“未來,卓信創馳始終堅持以市場需求為導向,以客戶為中心,繼續保持靈活柔性的設計開發理念,滿足客戶日益增長的多樣化需求。在產品線布局方面,我們在2022年已經基于Intel 10、11代 Comet Lake S和Intel Tiger Lake平臺的產品,2023年將會陸續推出基于Intel Elkhart Lake、Alder Lake平臺的產品,不斷優化和豐富我們的產品線,滿足客戶的不同應用需求,給客戶提供更多的選擇。”
審核編輯 :李倩
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原文標題:“機器視覺+機器人”開啟工控新風口
文章出處:【微信號:gaogongrobot,微信公眾號:高工機器人】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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