攜視覺技術拓運動控製應用空間

       盡管視覺產(chan) 品在整個(ge) 自動化行業(ye) 還屬於(yu) 新興(xing) 一類，但是，視覺係統和運動控製的結合發展早已不是一個(ge) 嶄新的話題，隻是其大規模的應用與(yu) 普及卻始終難以達到。究其原因，可能是此前，中國市場對於(yu) 視覺這類高端產(chan) 品的需求尚不能達到產(chan) 業(ye) 這一規模，因而導致視覺係統和運動控製這一高端領域的研發技術仍然處於(yu) 相對薄弱的環節。

       如今隨著軟硬件技術的發展，一定程度上降低了運動控製和視覺係統的開發難度和開發成本，曾經隻專(zhuan) 精於(yu) 運動控製，或視覺係統的自動化廠商也逐漸開始加入到了機器視覺的研發隊伍上來。

       “如果說運動控製是人體(ti) 四肢的話，那麽(me) 視覺係統就是眼睛。兩(liang) 者的結合，恰如其分地達到了手眼並用的功效。”研華設備自動化行業(ye) 發展總監李國忠先生如是說。他認為(wei) ，機器視覺的應用，不僅(jin) 僅(jin) 能幫助控製係統實現準確的定位，還能做到及時的判別和辨識等功能。而這一功能，顯然在傳(chuan) 統的紡織及電子設備製造行業(ye) ，以及一些新興(xing) 的領域，如食品飲料包裝、LED生產(chan) 、機械手臂及手機各部件的應用檢測等領域，有著極大的作用。為(wei) 此，研華也將於(yu) 2012年第二季度發布其自有的機器視覺產(chan) 品EagleEye智能相機和Inspector Pro視覺軟件。

       而在和淩華科技許傑弘先生的交流中，記者得知，早在多年前，淩華科技就已經預見到了未來自動化產(chan) 業(ye) 將是機器視覺與(yu) 運動控製緊密結合的產(chan) 業(ye) 。所以，自研發伊始，淩華科技就展開了基於(yu) 運動控製和機器視覺額技術融合、產(chan) 品研發及應用。在這一領域，淩華擁有著業(ye) 界無可比擬的技術和經驗優(you) 勢，不僅(jin) 是在傳(chuan) 統的半導體(ti) 設備製造及電子設備製造中，同時在如食品包裝、藥品檢測、TFT和LCD生產(chan) 和測試、錢幣驗證、煙草及棉花檢測、手機各部件的檢測等新興(xing) 領域，淩華都已經能夠幫助用戶實現“一站式”服務，從(cong) 計算平台到運動控製軸卡，從(cong) 圖像采集到圖像分析軟件等，全方位地滿足客戶的生產(chan) 運營需求。

       盡管如此，運動控製的視覺之路還很漫長，但是在眾(zhong) 多優(you) 秀的自動化廠商努力下，必將在未來呈現出百花齊放的態勢。

工業(ye) 通信技術促運動控製發展

       近年來，在運動控製技術的發展中，與(yu) 很多相關(guan) 技術的融合共進也成為(wei) 了至關(guan) 重要的因素。除了近年來與(yu) 視覺係統的結合，運動控製技術的發展也顯著受益於(yu) 工業(ye) 實時通信技術的不斷升級，正是這一基礎技術的不斷完善，為(wei) 運動控製提升各方麵性能提供了良好的技術基礎。

       與(yu) 其他實時通信方式相比，工業(ye) 實時以太網技術憑借著高傳(chuan) 輸速度、高帶寬等優(you) 點，在當前無疑已經成為(wei) 適用於(yu) 運動控製領域的最重要技術之一。盡管在不同技術背景和支持廠商的倡導下，EtherCAT、Powerlink、Profinet IRT、SERCOSⅢ等眾(zhong) 多實時以太網技術仍處於(yu) 並存發展的態勢，但對於(yu) 用戶來說，技術的不斷發展和日益開放的技術環境，使運動控製用戶的選擇越來越簡單易行。

       近年來，尤其在多軸傳(chuan) 動等領域，工業(ye) 實時以太網基於(yu) 其特性已經可以進行一係列的支持，同時基於(yu) 技術的不斷改進，這些實時以太網技術的開放性和相容性也變得越來越好。以EtherCAT實時以太網技術為(wei) 例，其在運動控製領域起到的作用就越來越顯著。不僅(jin) 在技術上具有更好的可行性，支持與(yu) 應用這一技術標準的運動控製供應商也越來越多。

       對此，EtherCAT技術推廣工程師程庚談到：“EtherCAT以它傳(chuan) 輸速度快，帶寬利用率高達80%～97%，實時性高等特點在運動控製領域有突出優(you) 勢，EtherCAT為(wei) 現行的運動控製設備行規提供了簡單的接口，例如EtherCAT可以提供CANopen相同的通信機製，包括對象字典、PDO（過程數據對象）、SDO（服務數據對象），甚至網絡管理。用於(yu) 伺服驅動和通信技術的SERCOS框架可以輕鬆地映射到EtherCAT中，該特性使用戶和設備製造商可以輕鬆完成從(cong) 現有的現場總線到EtherCAT技術的轉換過程。”

       事實上，運動控製的需求直接來源於(yu) 各個(ge) 行業(ye) 的各自特點。在當前運動控製應用比較典型的工業(ye) 機器人、印刷包裝等一些行業(ye) 場合中，工業(ye) 通訊起到的作用也越來越關(guan) 鍵。程庚認為(wei) ，在工業(ye) 機器人、印刷包裝等典型行業(ye) 的運動控製應用中，快速通信、高實時性和係統擴展其它通信方式的難易程度等方麵都是受到關(guan) 注的，從(cong) 這一角度來看，運動控製與(yu) 工業(ye) 通信兩(liang) 者的結合也促成了各自的發展。

       在這種技術交叉發展的現狀下，運動控製產(chan) 品提供商對多種工業(ye) 通信技術的支持則越來越開放。例如，盡管一些運動控製供應商本身就是某些主流實時以太網技術的主要倡導者，但他們(men) 也在積極地尋求自身產(chan) 品對其他網絡技術的兼容性。

       如果在以前，一種運動控製產(chan) 品隻能支持一到兩(liang) 種以太網和總線標準的話，那麽(me) 現在相應的協議轉換已經變得輕鬆得多。而從(cong) 用戶的角度看，這種變化帶來的不僅(jin) 僅(jin) 是成本的改善，也使模塊化係統的實現更加方便

       程庚也以EtherCAT為(wei) 例談到，EtherCAT可以給用戶帶來高速通信和高實時性的係統。同時，BECKHOFF公司和部分ETG會(hui) 員公司提供了其他通信方式到EtherCAT係統的轉換器件，可以更加便捷地將其他通信掛接到EtherCAT係統中。

       據程庚介紹，主流的運動控製廠商絕大多數已經成為(wei) 了EtherCAT技術組織的會(hui) 員，並已推出了支持EtherCAT通信的運動控製產(chan) 品，如ABB、BECKHOFF、KOLLMORGEN、MAZAK、NI、Omron、Yaskawa等。在德國ETG聯合展台上還可以看到多家支持EtherCAT運動控製廠商的產(chan) 品在一個(ge) EtherCAT主站平台下運作，在中國ETG聯合展台也可以看到主流運動廠商的參與(yu) 支持。

       事實上，在如Powerlink、SERCOSⅢ等其他工業(ye) 實時以太網方麵，受到廠商支持的力度同樣越來越大，從(cong) 運動控製到整個(ge) 控製係統的“一網貫穿”、實現更高性能的多軸運動控製等目標也已經湧現。可見，運動控製和工業(ye) 網絡的交互式發展，正在走向越來越可喜的方向。