歐美直發(fā)工業(yè)品hilscher NL 50-MPI
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MTS傳感器技術優(yōu)勢 ：
技術優(yōu)勢：
● 一個傳感器可以同時測2個位置，節(jié)省安裝空間;
● 磁致伸縮原理測量結果不受振動和粉塵影響;
● 可選多種工業(yè)總線或者工業(yè)以太網輸出，兼容主流PLC控制系統(tǒng)研究發(fā)現，我們人類擅長與外界進行可視化互動，因為我們處理視覺圖像的速度遠遠快于其它形式的媒介，如書面文字。增強現實(AR)跟虛擬現實(VR)比較類似，能幫助我們更好地體驗周邊環(huán)境，二者的主要區(qū)別在于 AR 能通過文字或其它視覺信息實現自然界的增強，從而讓我們更加安全高效地在自然環(huán)境中實現互動，而VR則能讓我們浸入在綜合創(chuàng)建的環(huán)境中。增強現實和虛擬現實相結合通常被稱為混合現實(MR)。許多人已經在日常生活中接觸過 AR 了，但卻沒有意識到，比方說我們用移動設備實現街道導航或者玩 Pokémon Go 這樣的 AR 游戲。
圖1 - 虛擬現實、增強現實和混合現實
抬頭顯示器(HUD)就是 AR 及其應用的一個很好的例證。就比較簡單的 AR 應用而言，諸如HUD用于航空和汽車應用領域，可讓駕駛人員無需低頭看儀表盤就能直接了解車輛信息。有的 AR 應用可提供更高級的功能，比方說可穿戴技術(通常稱為智能AR)，Tractica預計這樣的應用到 2020 年將實現 23 億美元的市值。
增強現實有助于改善我們的生活
AR 正全面進軍工業(yè)、軍事、制造、醫(yī)療和商業(yè)等各個不同應用領域，顯著改善我們的生活。在社會商業(yè)領域，AR 用于社交媒體應用，可添加生物信息，甚至能識別每個人。
許多 AR 應用需要操作人員佩戴智能眼鏡。智能眼鏡通過取代手動作業(yè)或者提供零部件組裝信息等，可大幅提高制造業(yè)的工作效率。在醫(yī)療領域，智能眼鏡能分享病例以及創(chuàng)傷和損傷細節(jié)等，從而讓抵達現場的急救人員獲得必要信息，隨后再提供給急診室。
圖2 - 智能眼鏡用于工業(yè)領域的實例
一家大型快遞公司目前正采用AR智能眼鏡讀取包裹條碼。掃描條碼后，智能眼鏡能通過 Wi-Fi 連接與公司服務器通信，明確包裹的終目的地。知道目的地后，智能眼鏡能告知包裹應該堆放在什么位置，以便發(fā)運。
除了考慮終應用之外，AR 解決方案還要考慮性能、安全性、功耗、面向未來等一系列要求。不同要求之間可能會存在沖突，因此設計人員必須同時考慮到所有這些要求，力爭推出佳 AR 系統(tǒng)解決方案。
利用AR系統(tǒng)贏得成功
復雜的 AR 系統(tǒng)要求能夠連接多個攝像頭傳感器并處理其提供的數據，以便了解周圍環(huán)境。這些攝像頭傳感器可能要處理電磁(EM)頻譜的不同頻段信息，包括紅外線或近紅外線等。此外，就像 MEMS 加速計和陀螺儀一樣，傳感器可能提供 EM 頻譜之外的信息，結合衛(wèi)星導航系統(tǒng) (GNSS) 提供的位置數據，可檢測移動和旋轉情況。 對不同類型傳感器進行傳感器融合的嵌入式視覺系統(tǒng)統(tǒng)稱為異構傳感器融合系統(tǒng)。
AR 系統(tǒng)還需要實現高幀率，能逐幀進行實時分析，從而提取和處理每幀所含的信息。能否為系統(tǒng)提供處理功能，滿足上述要求，這就成了組件選擇的一個決定性因素設計人員還可將 All Programmable Zynq®-7000 SoC 或 Zynq® UltraScale+™ MPSoC 用作 AR處理系統(tǒng)的核心。這些 SoC將 ARM® 處理器和高性能可編程邏輯結合在一起，本身就是異構化處理系統(tǒng)。作為新一代 Zynq-7000 SoC 的 Zynq UltraScale+ MPSoC 還采用了 ARM® Mali-400 GPU，該系列產品中有些產品還采用了硬化的視頻編碼器，能支持 和 HEVC 高效視頻編碼標準。 上述復雜器件有助于設計人員對其系統(tǒng)架構進行細分，優(yōu)化利用處理器進行實時分析，并把傳統(tǒng)處理器任務轉交給生態(tài)系統(tǒng)來完成。設計人員可運用可編程邏輯來支持傳感器接口和處理功能。這樣做的好處包括：
● 可根據應用要求，并行實現 N 個圖像處理流水線。
● 支持任意連接，能定義和連接任何傳感器、通信協議或顯示標準，確保靈活性和未來升級路徑。
支持嵌入式視覺和機器學習
為實現圖像處理流水線和傳感器融合算法，開發(fā)人員可采用支持嵌入式視覺和機器學習應用的 reVISION™ 加速堆棧。reVISION 主要是在軟件定義的 SoC 或 SDSoC™ 工具集環(huán)境中開發(fā)的，能讓設計人員采用 OpenVX 等業(yè)界標準框架實現視覺處理、OpenCV 計算機視覺庫和 Caffe Flow 的跨平臺加速，以滿足處理器系統(tǒng)和可編程邏輯的要求。reVISION 可加速大量 OpenCV函數(包括核心 OpenVX 函數)。
reVISION 還支持在可編程邏輯中直接用 Caffe prototxt 文件實現機器學習推斷引擎，這就能采用業(yè)界標準框架，不僅可縮短開發(fā)時間，盡可能減少高級系統(tǒng)模型和設計成品之間的差距，同時還可打造出響應速度更快、能效更高(單位功耗像素更高)的靈活解決方案，而這一切要歸功于處理系統(tǒng)和可編程邏輯的結合。
圖4 – reVISION 堆棧
設計人員還必須考慮 AR 系統(tǒng)的*因素，其不僅要連接攝像頭和傳感器以觀察周邊環(huán)境并根據應用要求和使用情況執(zhí)行算法，而且還要跟蹤用戶的眼部，明確他們看什么東西，往什么方向看。這通常要采用額外的攝像頭來實現，既要觀察用戶面部，又要實現眼部跟蹤算法，讓AR 系統(tǒng)能跟蹤用戶的視線，從而確定向 AR 顯示屏提供什么內容，并高效利用帶寬，確保處理要求得到滿足。執(zhí)行這種檢測和跟蹤工作可能是一項高計算強度的任務，可用 reVISION 實現加速。
高度關注便攜式設備的功耗問題
大多數 AR 系統(tǒng)具有可移植性、不受限制性，而且許多情況下可搭配可穿戴產品，如智能眼鏡。這就帶來了*的挑戰(zhàn)，需要在功耗要求嚴格的環(huán)境中完成處理工作。Zynq-7000 SoC 和 Zynq UltraScale+ MPSoC 系列產品都能提供佳單位功耗性能，進一步降低工作期間的功耗，為此可采用不同選擇，如讓處理器進入睡眠狀態(tài)，工作時候再喚醒，這可讓器件上一半的可編程邏輯斷電。檢測發(fā)現未被使用就進入睡眠狀態(tài)，這樣 AR 系統(tǒng)的電池使用壽命會延長。
在 AR 系統(tǒng)工作期間，當前未使用的處理器元件可采用門控時鐘來降低功耗。設計人員可根據簡單的設計原則實現可編程邏輯元件的高效電源解決方案，包括高效利用硬宏、認真規(guī)劃控制信號、考慮就當前不需要的器件區(qū)采用智能門控時鐘等。這樣，相對于采用 CPU 或 GPU 的方法而言，能提供用電效率更高、響應速度更快的單芯片解決方案。單芯片 Zynq-7000 SoC 或 Zynq UltraScale+ MPSoC 解決方案采用 reVISION 來加速機器學習和圖像處理元件，這相對于類似的 GPU 解決方案而言能將單位功耗每秒幀率提高 6 倍(機器學習)到 42 倍(圖像處理)之間，而時延則縮短到原來的五分之一。
滿足敏感的安全性要求
分享病例和生產數據這樣的 AR 應用需要信息安全(IA)和威脅防護(TP)領域的安全性，而AR系統(tǒng)具有高度移動性、可能錯放，這就讓安全問題變得尤其重要。信息安全(IA)要求我們能夠信任系統(tǒng)中存儲的信息以及該系統(tǒng)接收和發(fā)送的信息。
就綜合而全面的信息安全而言，設計人員需要采用 Zynq 器件的安全啟動功能，該功能支持加密。設計人員還應通過高級加密標準(AES)、HMAC 和 RSA 公共密鑰加密等算法來進行確認。器件正確配置并運行后，開發(fā)人員可用 ARM® Trustzone 和系統(tǒng)管理程序實現正交世界，也就是說能確保自身安全性，別人無法訪問。
就威脅防護而言，設計人員可用系統(tǒng)中內置的賽靈思 ADC(XADC)宏來監(jiān)控供電電壓、電流和溫度，并檢測有沒有修改 AR 系統(tǒng)的企圖。如果出現威脅性事件，Zynq 器件提供保護選項，包括記錄威脅企圖、擦除安全數據、避免 AR 系統(tǒng)再次連接支持基礎設施等。
結論
AR 系統(tǒng)-這種系統(tǒng)的高性能、系統(tǒng)級安全性和能效要求之間往往是相互沖突的。設計人員可將 Zynq-7000 SoC 或 Zynq UltraScale+ MPSoC 用作處理系統(tǒng)的核心，并結合 reVISION 加速堆棧來支持嵌入式視覺和機器學習應用，從而應對有關挑戰(zhàn)。LMI科技團隊作為TKH Group NV(專攻創(chuàng)新技術、建筑和工業(yè)解決方案的創(chuàng)造和交付)的一個分布，一直以視覺與安全、通信、產品系統(tǒng)連通性為核心技術，并致力于幫助用戶認識大多數3D視覺技術的優(yōu)勢。同時，LMI還推出了大量高性能、易實現、成本效益高，這些解決方案可以大程度縮短產品進入市場的時間，保證用戶在同行業(yè)中具有較強競爭力。此外，LMI科技還不斷研究智能傳感器技術的3D測量技術。這些傳感器通過利用智能3D技術位用戶提供速率高、度高、可靠性強的檢測方案，支持用戶開發(fā)出高質量高效率的工業(yè)產品。不同于接觸式測量或2D視覺測量，LMI的3D測量技術不僅可以降低測量復雜度，同時也很大程度上降低了實現成本。
Gocator傳感器系列
Gocator 3210：
LMI科技推出的Gocator3210圖像傳感器，是一個十分敏捷快速的立體圖像掃描傳感器。這款傳感器可以將100x154mm大小的目標對象以4fps的傳輸速率在35微妙內掃描成3D點云。在大小僅僅為190x142x49mm的Gocator 3210傳感器內部包括了一個2000像素的立體攝像頭，在攝像頭上裝有一個工業(yè)藍光LED照明燈。當Gocator 3210對目標進行掃描(掃描速率4Hz)時，可將藍光打在目標上，以增加目標的曝光度。LMI還表示，這款傳感器可以以4倍的掃描速率將掃描行數據通過Gige接口上傳到主機CPU進行處理。而如此快的掃描及處理速度意味著，通過Gocator傳感器可以實現對產品線上的產品進行動態(tài)(不需要停下流水線)測量，也就說可以加快產品流水線的整體運行速度。
此外，LMI還提供一個可以處理點云和Gocator產生的3D模型的基于瀏覽器的GUI(圖形用戶界面)。通過此GUI，用戶可以進行包括計算目標寬度、高度、角度以及半徑等所有Gocator內部參數的處理。下圖是一個自動氣缸蓋的3D掃描圖在LMI GUI界面上的顯示。(這類傳感器的一個典型應用)。
同樣，LM還提供一個SDK(軟件設計開發(fā)工具)，以便用戶可以開發(fā)運行于Gocator上的復雜檢查程序，同時公司也配套開發(fā)了一系列Gocator傳感器系列傳感器有趣的圖像訓練demo。
總結：
目前，3D視覺處理作為一個很熱門的話題，吸引著越來越多的科技團隊積加入，上文提到的基于Zynq的Gocator 3210智能3D(深度)攝像頭，可以通過非接觸式測量得到用戶所需要的目標參數，這種傳感器大的解決了很多特殊場景下的測量難題，也是未來科技發(fā)展的一個有趣的方向在沖壓生產中，所用的金屬材料均打包成卷料，材料會因此產生內應力，實際生產時，若卷料由材料架開卷后直接由送料機送入沖床進行沖壓，會因材料中存在的內應力造成沖壓成品品質的低下，甚至出現沖壓后變形現象。
板材的校正方法很多，有壓力校正、拉力校正及輥式校正等。其中輥式整平機具有較高的生產效率，幾乎*擺脫了手工勞動，應用為廣泛。通常輥式整平機具以上四下五或上三下四排列為主，在要求更精密的設備中輥筒的數量可以達到更多，在前后配有移送輥軸。MTS傳感器主要應用在整平機的關鍵部分-----工作輥筒的上下調節(jié)系統(tǒng)。
輥式整平機工作時主要是靠上下輥筒錯位間隙來完成對彎曲板材的矯正，當板材被送入上下輥之間時，分別使板料向上和向下彎曲，鋼板經過多次的拉伸彎曲后，原來張力較大的部位被拉伸，消除內部應力，達到矯正和整平的目的。
其中上下滾筒的間隙需要根據鋼板的厚度不斷調整，并且每個滾筒的調節(jié)系統(tǒng)都是相對獨立，每個廠家的調節(jié)結構原理不同，其中下方結構和液壓伺服控制系統(tǒng)為其中的一種。不難看出油缸的控制精度直接關系到輥筒的控制精度，輥筒的位置又關系到整平機的工作精度，因此在整個液壓伺服控制系統(tǒng)中，MTS位移傳感器是直接反饋油缸位置的關鍵元件。
MTS傳感器在實際應用中的圖片：
推薦傳感器：RH系列傳感器在零件檢測過程中，邊緣位置、物體寬度或間隙寬度的測量都是非常重要的任務。憑借創(chuàng)新型PosCon 3D光切傳感器，堡盟提供了一種非常簡便的高性價比解決方案，可取代復雜的激光測量系統(tǒng)。這種智能型輪廓傳感器采用光切法測量原理，出廠前已進行預配置，可輕松完成復雜的測量任務，而且物體檢測不受物體顏色、形狀和表面質量的影響。相較于常見的安裝方式，PosCon傳感器能以傾斜達±30°的角度任意安裝，且無需反光板。這樣，即便在狹窄的空間內，也能實現優(yōu)安裝。
使用PosCon 3D對黑色橡膠板的邊緣位置進行智能測量
PosCon 3D在日常工業(yè)應用中的使用非常廣泛。例如，在送料過程的在線質量控制中，PosCon 3D可高效測定板材厚度。即使在快速輸送過程中，該傳感器也能夠自動、可靠地完成與允差閾值之間的比較，這樣就可以立即檢測出不符合規(guī)格的板材并將其剔除，從而避免昂貴的返工甚至后期的缺陷產品更換。直接單雙張識別功能可確保板材在進一步加工時減少生產停頓，并防止對加工工具造成損壞。
憑借特殊的算法，PosCon 3D還可以測量由橡膠等光吸收特性強的材料制成深黑色表面，因而成為輪胎工業(yè)領域的理想檢測設備。例如，黑色的鋼網橡膠帶的允差檢查便是PosCon 3D的應用領域之一。無需任何復雜的編程，PosCon 3D就能實現高效測量，并立即評估測量結果，從而使產品迅速進入后續(xù)加工環(huán)節(jié)。
聯系人：王經理
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