26、基于机器人的网络物理系统中知识数据库与机器视觉的集成

基于机器人的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领域。不同运营商对工厂和站点全球网络的需求，促使生产规划系统、能源管理系统和存储系统得以构建广泛的网络。资源共享和直接联网提高了工厂的利用率和灵活性。

市场条件的变化导致规划周期缩短，大规模定制使得产品变体增多且批量减小。现代技术可解决这些任务，但网络物理系统（CPS）的集成条件尚未深入渗透到所有生产步骤中的手动流程。要将CPS，特别是基于机器人的CPS，集成到手动流程中，可靠的知识数据库和机器视觉系统的实施是先决条件。

2. 术语和条件

为了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）等方法对于流程自动化变得至关重要，其目的是长期提高公司的生产力和效率。CPS和IoT是工业4.0的重要组成部分。

工业4.0、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包括软件密集型系统和设备，用于连接物理和数字系统。CPS需配备传感器，以检测物理环境并进行分析和解释，然后通过执行器对环境进行有目的的操作。CPS应至少部分通过开放的全球信息平台进行通信，还需具备目标导向的适应性和基于环境及任务模型描述的自我修改能力。CPS在互联网上的通信和控制被称为物联网（IoT）。

在CPS技术的实现中，机器人因其通用性和可能已配备传感器而成为重点。基于机器人的CPS是CPS功能和要求与机器人的结合。在实施CPS时，需考虑用户因素，一方面要确保人机高效交互，另一方面要保证机器人与员工在共同工作空间的安全互动。传感器技术方面，RFID技术除