26、机器人基网络物理系统中知识数据库与机器视觉的集成

机器人基网络物理系统中知识数据库与机器视觉的集成

1. 引言

在当今世界，机械和工厂工程领域的目标与挑战涵盖了广泛的研究范畴。不同运营商的工厂与站点构建全球网络的需求，促使生产规划系统、能源管理系统和存储系统得以广泛建立。资源共享与直接联网提升了工厂的利用率和灵活性。

市场环境的变化导致规划周期缩短，大规模定制增加了产品变体数量，且批量规模不断减小。现代技术为解决这些任务提供了可能，但网络物理系统（CPS）尚未完全融入所有生产流程，尤其是手动操作环节。要将基于机器人的CPS应用于手动流程，可靠的知识数据库和机器视觉系统是必不可少的前提条件。

2. 术语与条件

为适应市场的动态变化，实现生产设备和流程的多样化，物联网（IoT）和网络物理系统（CPS）在流程自动化方面变得至关重要，旨在长期提高企业的生产力和效率。CPS和IoT是工业4.0的核心组成部分，它们结合了人员、机器、物体和信息通信技术（ICT）系统的实时联网，实现了复杂系统的动态管理。

CPS包含软件密集型系统和设备，通过传感器感知物理环境，分析解读后借助执行器对环境进行有目的的操作，以控制设备、物体和服务的行为。CPS应具备通过开放全球信息平台进行部分通信的能力，同时拥有目标导向的适应性和基于环境与任务模型描述的自我修改能力。CPS在互联网上的通信与控制拓展形成了物联网（IoT）。

在CPS技术的应用中，机器人因其在制造和处理任务中的通用性以及可能自带传感器的特点而备受关注。将CPS的功能与机器人相结合，便形成了基于机器人的CPS。在实施过程中，需充分考虑用户因素，确保人机高效交互，同时保障机器人与员工在共同工作空间内的安全协作。

传感器技