1. 赛项背景
机器视觉系统应用赛项以“中国制造2025”规划为背景,针对装备制造业转型升级的要求,面向全省高等职业院校工业机器人技术、机电一体化技术和电气自动化技术等专业学生设置。比赛旨在推动新一代人工智能技术的产业化与集成应用,加快构建高等职业院校新一代人工智能领域人才培养体系和创新体系,提升高职院校人工智能与自动化、电子信息融合的人才培养、社会服务、应用研究、创新创业的能力。
2. 竞赛内容
竞赛内容基于机器视觉的模式识别、视觉定位、尺寸测量和外观检测四大类功能。具体包括:
相机、镜头的选择、安装和接线:选手根据应用场景和分辨率要求来选择与比赛相匹配的相机,然后能有几种安装方式均可以实现,最终计算检测效果和效率作为考核评分项之一。
光源选择、接线和软件控制:选手首先能够根据应用要求,选择正确的光源类型并安装接线,通过通讯协议完成光源的颜色和亮度的设定。
机械安装和电气接线:除了相机、镜头、光源的安装接线外,产品治具、样品、放置或剔除区、旋转轴、吸盘、夹爪等项目也需要选手自行完成安装固定。
2D单视野相机标定:选手根据平台提供的标定板检查视野是否合理后,按照提供标定流程完成相机标定,并保存标定结果在指定目录。
PLC通讯、I/O及运动参数设定:PC端的软件平台要控制运动平台必须要通过PLC,因此在手眼标定之前,需要完成PLC的通讯设置,并通过PLC设置平台的I/O参数和运动参数。
手眼标定:所有的竞赛项都需要运动平台的配合,因此必须要完成平台与相机坐标统一的手眼标定。
综合检测应用:涵盖机器视觉的识别、定位、测量和可靠性,部分项目强调精密的标定和装配,部分项目要求精密测量,部分项目强调是对产品缺陷的检测。
职业素养与安全意识:竞赛现场考察参赛队组织管理、团队协作、工作效率、质量与成本控制、收纳卫生及安全意识等职业素养。
3. 比赛实例
2022年8月5日-6日,2022年全国职业院校技能大赛(高职组)“机器视觉系统应用”赛项在中国光谷科技会展中心举办,来自全国29个省、自治区、直辖市的56支代表队同台竞技,展示风采。经过一天8个小时的激烈角逐,由滨州职业学院机电工程学院教师林媚、王发鸿指导,学生毛建功、陈文华组成的代表队荣获全国一等奖。
机器视觉应用实例
1. 装调防错
机器视觉技术在装调防错上的应用案例中,采用机器视觉技术在发动机出厂前对零部件进行检查,通过自动识别机型,调取数据库内的图像进行比较,判断是否存在错漏装,减少了由于人为疏忽导致错漏装产品流到市场上。在装配过程中,对零部件装配的正确性判断,传统方法是通过人工对柴油机的外观进行检查,而机器视觉技术则大大提高了检测的效率和准确性。
2. 食品行业
在食品行业中,机器视觉系统可以快速获取大量信息,易于自动处理,也易于同设计信息以及加工控制信息集成。例如,机器视觉系统可以用于食品包装的质量检测,确保包装完整无损,减少人为误差,提高生产效率和产品质量。
3. 汽车行业
在汽车制造行业中,机器视觉系统广泛应用于车身装配、零部件检测、涂装质量检测等多个环节。通过机器视觉技术,可以实现对车身尺寸的精确测量、零部件装配位置的准确判断,以及表面缺陷的自动检测,从而提高生产效率和产品质量。
4. 电子制造行业
在电子制造行业中,机器视觉系统常用于电路板的检测,包括焊点检测、元件位置检测、字符识别等。通过机器视觉技术,可以实现对电路板的高精度检测,确保电路板的质量符合标准,减少不良品率。
机器视觉系统在多个行业中都有广泛的应用,不仅提高了生产效率和产品质量,还减少了人为误差。通过参加机器视觉系统应用赛项,学生可以更好地掌握机器视觉技术的应用,为未来的职业发展打下坚实的基础。