Yapay zeka sayesinde optik mesafe sensörleri için daha fazla hassasiyet
Leuze, optik mesafe sensörlerinin doğruluğunu önemli ölçüde iyileştirmek için yapay zeka (AI) kullanıyor. Bu yenilik, çalışma sırasında ek bilgi işlem kaynaklarına ihtiyaç duymadan ölçüm belirsizliğini yarı yarıya azaltır. Tüm hesaplama çalışmaları üretim aşamasında gerçekleştirilir. Geliştirilen metodoloji, yeni nesil hassas optik mesafe sensörlerinin temelini oluşturmaktadır.
Mesafe ölçümü zorluğu: Nesne yüzeyinin etkisi
Optik mesafe sensörleri, ışık yayarak ve yansıyan ışığın geri dönmesi için geçen süreyi ölçerek bir nesnenin ne kadar uzakta olduğunu ölçmek amacıyla uçuş süresi (TOF) teknolojisini kullanabilir.
TOF mesafe sensörleri ışık yayarak ve yansıyan sinyalin geri dönmesi için geçen süreyi kaydederek mesafeleri ölçer.
Bu, yansıması nesneden geri alınan kısa ışık darbelerinin yayılmasıyla elde edilir. Mesafe, ışık darbesinin gönderildiği andan geri dönüş sinyalinin algılandığı ana kadar geçen seyahat süresinden hesaplanır. Nesne yüzeyinin yansıtıcılığı, elektronik alım sinyalinin hem genliğini hem de şeklini etkiler. Bu da farklı sinyal algılama sürelerine ve farklı darbe genişliklerine yol açar. Parlak yüzeyler daha geniş bir darbe genişliği ve daha erken algılama ile daha güçlü sinyaller üretirken, karanlık yüzeyler daha zayıf, daha dar darbelere ve daha geç algılamaya neden olur.
Bu, geri dönen sinyalin nesnenin yüzeyine bağlı olarak (örneğin, aydınlık veya karanlık) güç bakımından değişeceği anlamına gelir. Bu durum ölçüm hatalarına yol açabilir.
Yansıyan ışık sinyalinin gücü nesne yüzeyinin parlaklığına bağlı olarak değişir
Önceki çözüm yaklaşımı: Hesaplama modelleri
Yakın zamana kadar bu hataları düzeltmek için klasik bir matematiksel model kullanılıyordu: Birçok farklı yüzey ve mesafe için bir düzeltme değeri hesaplanır ve bu değer daha sonra otomatik olarak uygulanır. Bu model polinom fonksiyonu olarak adlandırılan bir fonksiyona dayanmaktadır.
Yeni çözüm: Yapay zeka düzeltmeyi devralıyor
Leuze artık katı formüllerle çalışmak yerine bir tür yapay zeka olan nöral ağı kullanıyor. Bu ağ, parlaklık ve yüzey dokusunun ölçümleri nasıl etkilediğini öğrenmek için örnek verileri kullanır ve ölçülen değerleri çok daha doğru bir şekilde düzeltmesini sağlar.
Nöral ağ kullanılarak yapılan düzeltmeden sonra hedef mesafeden sapma
Polinom 5 ile düzeltme yapıldıktan sonra hedef mesafeden sapma. Sipariş
Nöral ağın avantajları
- Farklı sensör tiplerine ve yüzeylerine esneklik ile uyarlanabilir
- Güçlü salınım gösteren 3B eğri özelliklerinde bile gerçek verilerden daha iyi öğrenir
- Önemli ölçüde daha hassas sonuçlar sağlar
Arka plandaki teknoloji; basitçe açıklanmıştır
Üretim sürecinde birçok ölçüm değeri toplanır: Açık, koyu ve farklı dokulu yüzeylerin yanı sıra farklı mesafeler için. Ölçülen bu değerler üretim tesisinin kontrol sistemine iletilir. Buradan yola çıkarak üretim tesisinin nöral ağı, sensör için gerekli düzeltme değerlerini hesaplar. Bu durumda sensör çalışma sırasında ek bilgi işlem gücüne ihtiyaç duymaz - yapay zeka zaten her şeyi "öğrenmiştir".
Sonuç: Daha az hata, daha fazla güvenilirlik
Testler, yeni yöntemin yapay zeka tabanlı kalibrasyon sayesinde sistematik ölçüm hatalarını (yani ölçüm sonuçlarının yüzeye ve mesafeye olan bağımlılığını) yarıdan fazla azalttığını gösteriyor. Bu, sensörün zorlu yüzeylerde bile daha güvenilir ölçüm yaptığı anlamına gelir.
İntralojistikte mesafe sensörleri: Paletler arasında belirlenmiş bir mesafenin korunabilmesi için mekik ile yerleştirilen palet arasındaki mesafenin, yüzey, renk veya açıdan bağımsız bir şekilde hassas olarak belirlenmesi gerekir.
Hassas ölçüm gereklidir: Paletin alınması sırasında ileri hareketin doğru zamanda durdurulabilmesi için paletin yük alma aracının ön yüzeyine doğru olan mesafenin tanımlanması gerekir.
Bir bakışta avantajlarınız
- Daha az ölçüm hatası; daha güvenilir sonuçlar
- Çalışma sırasında ek bilgi işlem yükü yok
- Farklı malzemelerle esneklik
- Geleceğe hazır; modern yapay zeka kullanımı ile
Özet
Leuze, yapay zeka kullanımıyla optik mesafe sensörlerinin hassasiyetini yeni bir seviyeye taşıyor. Müşteriler, çalışma sırasında herhangi bir çaba sarf etmeden daha sağlam ve doğru ölçümlerden yararlanır. Akıllı kalibrasyon ve verimlilik kullanımın birleşimi, bu çözümü zorlu endüstriyel uygulamalar için ideal hale getirir.
