Was ist Bildverarbeitung in der Robotik?

Bildverarbeitung in der Robotik ist die Verwendung von Bildern durch Roboter zur Ausführung bestimmter Aufgaben. Robotikspezialisten können bildgebende Geräte sowie die erforderliche Programmierung und Software für die Verarbeitung visueller Eingaben einschließen, mit denen der Roboter möglicherweise konfrontiert ist. Beim Programmieren und Lehren von Robotern zeigen sie ihren Kreationen, wie sie Bilder erkennen und wie sie darauf reagieren. Einige Unternehmen stellen Softwaresuiten her, die direkt auf ihren Geräten installiert werden können. In anderen Fällen können Benutzer ihre eigenen programmieren.

Eines der einfachsten Beispiele für die Bildverarbeitung in der Robotik ist die Verwendung eines Kamerasystems zur Navigation. Einem Roboter kann beigebracht werden, einer Linie, einer Reihe von Punkten oder einer anderen visuellen Anzeige wie einem Laser zu folgen. Es verwendet eine grobe Kamera und ein Bildverarbeitungssystem, um das Ziel in der Umgebung zu identifizieren und es zu verfolgen. Auf diese Weise können Roboter beispielsweise in einem Lager den Linien folgen, um Produkte zu sammeln und auszuliefern, was für die Fabrikautomatisierung hilfreich sein kann.

Durch eine erweiterte Bildverarbeitung in der Robotik kann ein Roboter ohne spezielle Anleitung durch eine Umgebung navigieren. Es kann Hindernisse erkennen und vermeiden sowie ein Endziel lokalisieren, z. B. eine Person, die dem Roboter winkt, oder ein bestimmtes Regal in einem Geschäft. Dies erfordert komplexere Bildverarbeitungsalgorithmen, damit der Roboter lernen kann, Objekte in einer dreidimensionalen Umgebung zu erkennen. Programmierer können im Training eine Vielzahl von Tools verwenden, um Robotern die verschiedenen Dinge zu zeigen, denen sie begegnen können.

Robotern kann auch beigebracht werden, andere Aufgaben als Reaktion auf Bilder auszuführen. Die Bildverarbeitung in der Robotik kann es einem Roboter ermöglichen, Gesichter zu erkennen, auf Gesichtsausdrücke und Gesten zu reagieren und auf sehr natürliche Weise mit Menschen zu interagieren. Roboter können auch zwischen verschiedenen Menschen, Tieren oder Gegenständen unterscheiden. Dies kann von der Programmierung von Roboterkrankenschwestern bis zur Qualitätskontrolle auf einer Montagelinie hilfreich sein, auf der ein Roboter lernen muss, fehlerhafte Komponenten zu erkennen. Robotertraining kann das Aussetzen an Tausenden von Instanzen umfassen, um Kontext und eine breite Stichprobe bereitzustellen, um den Roboter über die Welt um ihn herum zu unterrichten.

Je komplexer die Bildverarbeitung in der Robotik ist, desto mehr Energie und Rechenleistung kann sie verbrauchen. Techniker müssen dies mit anderen Anforderungen in Einklang bringen, damit ein Roboter reibungslos läuft. Zu viele Ressourcen können erhebliche Stromquellen erfordern, die die Mobilität verringern, indem sie einen Roboter beschweren oder an eine Steckdose binden. Es ist auch möglich, dass ein Roboter die Verarbeitungsleistung aufgrund von Programmieranforderungen überschreitet. In diesem Fall kann er unregelmäßig oder träge arbeiten. Designer überlegen, was ein Roboter tun soll, und weisen zu Beginn eines Entwurfs Prioritäten zu, damit sie ein funktionsfähiges Endprodukt produzieren können.