Wieħed mir-riżultati tal-maturazzjoni ta 'teknoloġiji bħall-Internet tal-Oġġetti (IoT), ir-realtà miżjuda (AR) u l-cloud computing huwa ż-żieda tal-fabbrika intelliġenti. Ħarsa dejjem aktar familjari fil-fabbriki intelliġenti huma robots kollaborattivi. Robots kollaborattivi diġà għandhom rwol importanti fil-manifattura intelliġenti u se jieħdu aktar funzjonijiet u jipprovdu valur akbar fil-fabbrika maż-żmien.
Peress li l-fabbriki intelliġenti jiddependu dejjem aktar fuq robots kollaborattivi biex jissodisfaw il-funzjonijiet essenzjali tagħhom, isir aktar importanti li joperaw b'mod affidabbli u mingħajr waqfien mhux ippjanat. Dan wassal lill-manifatturi ta 'robot kollaborattivi biex jippermettu manutenzjoni ta' tbassir fil-prodotti tagħhom: twissija bikrija għall-utenti f'każ ta 'falliment li fl-aħħar jista' jipperikola l-operat tar-robots kollaborattivi tagħhom. Toffri l-opportunità li tiffissa ħsarat fi ħdan il-ħinijiet ta 'manutenzjoni ppjanati mingħajr it-tfixkil ikkawżat minn fallimenti tal-magna mhux mistennija.
Fir-robots kollaborattivi, sistemi ta 'manutenzjoni ta' tbassir jiddependu fuq sensuri li jindividwaw anomaliji żgħar fil-moviment ta 'riġlejn u ġonot, kif ukoll fil-muturi li jmexxuhom:
- Sensers bħal aċċellerometri u unitajiet ta 'kejl inerzjali (IMUs) jistgħu jindividwaw vibrazzjonijiet ikkawżati minn xedd li jġorr, eċċ.
- Sensers ultrasoniċi jtellgħu firem akustiċi uniċi biex jikxfu frizzjoni eċċessiva.
It-tekniki tat-tagħlim tal-magni, fergħa tal-intelliġenza artifiċjali (AI), jintużaw biex jippermettu robots kollaborattivi biex jikxfu differenzi fil-vibrazzjoni u xejriet tal-ħoss minn punt ta 'referenza meta r-robot kollaborattiv huwa ġdid fjamant jew fi stat magħruf bla ħsara. Analiżi ta 'xejriet anormali tippermetti lis-sistema tiddijanjostika fallimenti bikrija u twassal talbiet għal tiswijiet u manutenzjoni ppjanati għas-sistema ta' ġestjoni tal-pjanti.
Fl-implimentazzjonijiet bikrija tat-tagħlim tal-magni, algoritmi kumplessi tan-netwerk newrali għar-rikonoxximent ta 'xejriet f'sinjali tas-sensuri tipikament imexxu mill-bogħod f'sistemi qawwija ta' komputazzjoni inkorporati fuq il-mikroproċessur.
Madankollu, sistemi ċentralizzati bħal dawn poġġew piż qawwi fuq l-ipproċessar ta 'tagħmir meta jittrattaw inputs minn numru kbir ta' robots li jikkollaboraw, li jirriżultaw f'konsum għoli ta 'enerġija u jieħdu ammont sinifikanti ta' wisa 'tal-banda fin-netwerk li jgħaqqad ir-robots li jikkollaboraw mas-sistema ta' kontroll ċentrali.
Il-miġja ta 'ġenerazzjoni ġdida ta' sensuri b'kapaċitajiet AI inkorporati issa toffri lill-manifatturi ta 'robot kollaborattivi mod ġdid biex jippermettu t-tagħlim tal-magni lokali. Bl-użu ta 'għodod u softwer minn Stmicroelectronics, pijunier fl-iżvilupp ta' sensuri tat-tagħlim tal-magni, inġiniera tad-disinn ta 'robot kollaborattiv jistgħu jieħdu vantaġġ minn mod ġdid u aktar sempliċi biex jibnu kapaċitajiet ta' manutenzjoni ta 'tbassir fil-prodotti tagħhom.
Firxa wiesgħa ta 'sensuri MEMS għall-vibrazzjoni u kejl ultrasoniku
ST joffri wieħed mill-akbar portafolli tal-industrija ta 'sensuri MEMS, inklużi aċċellerometri, IMUs, sensuri tal-pressjoni u mikrofoni. L-elementi ta 'senser huma manifatturati bl-użu ta' proċessi speċjalizzati ta 'mikromachining, filwaqt li l-interfaces IC huma żviluppati bl-użu ta' teknoloġija CMOS speċjalizzata. Dan jippermetti d-disinn ta 'ċirkwiti speċjalizzati li jaqblu mal-karatteristiċi tal-element sensittiv.
Din it-teknoloġija tirfed il-prestazzjoni għolja tal-IIS3DWB, pereżempju, l-aċċellerometru MEMS tal-bandwidth bi tliet assi wiesgħa, li huwa ideali għall-iskoperta ta 'vibrazzjonijiet iġġenerati minn magni difettużi. ST joffri wkoll moduli tas-sensuri tal-moviment ibbażati fuq is-sensers tal-MEMS ICS: l-iSM33 0 DHCX, pereżempju, huwa prodott tas-sistema fil-pakkett li jinkludi aċċellerometri diġitali 3D ta 'prestazzjoni għolja u ġiroskopi diġitali 3D imfassla għall-applikazzjonijiet tal-Industrija 4.0 -
Tagħlim tal-magni bbażat fuq il-loġika tas-siġra tad-deċiżjonijiet
L-ISM330DHCX hija waħda mill-offerti tas-sensuri MEMS ST li tinkludi funzjonalità AI inkorporata fil-forma ta 'qalba tat-tagħlim tal-magni (MLC). Din il-kapaċità ta 'tagħlim tal-magni tippermetti lill-operaturi tas-sistema jittrasferixxu xi algoritmi ta' manutenzjoni ta 'tbassir mill-proċessur tal-applikazzjoni ċentrali għas-senser, bl-MLC iddedikat jikkonsma ħafna inqas enerġija.
Allura kif jista 'l-blokka tal-loġika tal-ipproċessar żgħira tas-senser ta' enerġija baxxa tipprovdi l-kapaċitajiet ta 'tagħlim tal-magni li normalment ikunu jeħtieġu proċessur ta' applikazzjoni kbir bil-ġuħ?
It-tweġiba tinsab fil-loġika tas-siġar tad-deċiżjonijiet li ST tinkorpora fis-sensuri intelliġenti tagħha: l-algoritmi tas-siġar tad-deċiżjonijiet li jippermettu ST huma aktar sempliċi mill-algoritmi tradizzjonali tan-netwerk newrali, u għalhekk jikkunsmaw ħafna inqas ċikli ta 'struzzjonijiet u poter.
Siġra tad-deċiżjoni hija għodda matematika li tikkonsisti f'serje ta 'għoqiedi konfigurabbli. Kull nodu jirrappreżenta kundizzjoni "jekk-imbagħad-else" li tqabbel sinjal ta 'input (jiġifieri, valur kwantitattiv ikkalkulat mid-dejta tas-sensuri mhux maħduma) b'valur tal-limitu.
L-ISM330DHCX jista 'jiġi kkonfigurat biex imexxi sa tmien siġar ta' deċiżjoni fl-istess ħin u b'mod indipendenti. Is-siġar tad-deċiżjoni huma maħżuna fl-apparat u r-riżultati huma ġġenerati f'reġistri ta 'output iddedikati. Ir-riżultati tas-siġra tad-deċiżjonijiet jistgħu jinqraw fi kwalunkwe ħin mill-mikrokontrollur ospitanti jew mill-proċessur tal-applikazzjoni. Is-senser jista 'wkoll jiġġenera interruzzjonijiet għal kull bidla fir-riżultati ġġenerati mis-siġra tad-deċiżjonijiet.
Kif taħdem il-loġika tas-siġra tad-deċiżjonijiet
Il-mudell ta 'tbassir għas-siġra tad-deċiżjoni huwa mibni minn sett ta' dejta ta 'taħriġ u maħżun fl-ISM330DHCX. Id-dejta tat-taħriġ hija rreġistrata fl-istat mixtieq tagħha (jiġifieri, f'kondizzjoni tajba, ħielsa minn ħsarat) waqt it-tħaddim tar-robot kollaborattiv.
Siġra tad-deċiżjoni hija metodu li bih l-MLC tanalizza karatteristiċi komuni fid-dejta tas-sensuri mhux maħduma. Dawn il-karatteristiċi komuni jiffurmaw il-bażi ta '"mudell" li s-sensuri jużaw biex iqabblu l-operat tar-robot kollaborattiv. Jekk il-produzzjoni tas-senser taqbel ma 'ħafna mal-mudell, ir-robot kollaborattiv huwa ħieles mill-ħsarat. Jekk is-senser ma jkunx jista 'jaqbel mal-kejl tiegħu f'ħin reali mal-mudell, huwa indikat malfunzjoni potenzjali u jintbagħat allarm lill-operatur tal-magna.
Kull nodu tas-siġra tad-deċiżjoni fih kundizzjoni li taħtha l-karatteristiċi huma mqabbla ma 'limitu speċifiku. Jekk il-kundizzjoni hija vera, l-għoqda li jmiss fit-triq vera hija evalwata. Jekk il-kundizzjoni hija falza, l-għoqda li jmiss fil-passaġġ falz hija evalwata, kif muri fil-Figura 1. L-istat tas-siġra tad-deċiżjoni se jevolvi l-għoqda skont l-għoqda sakemm jinstab ir-riżultat. Ir-riżultat tas-siġra tad-deċiżjoni jiddefinixxi "kategorija" ta 'mġieba: fil-każ ta' wristband fitness, kategorija bħal din tista 'tkun "mixi" jew "jogging". F'applikazzjonijiet ta 'manutenzjoni ta' tbassir għal robots kollaborattivi, ammonti ta 'xogħol differenti ta' robots kollaborattivi jikkorrispondu għal kategoriji differenti.
Is-Siġra tad-Deċiżjoni tikkonsisti minn nodi multipli
Is-siġra tad-deċiżjonijiet tiġġenera riżultat ġdid għal kull tieqa ta 'ħin, li t-tul tagħha huwa stabbilit mill-utent biex jaqbad il-karatteristiċi tal-kategorija ta' attività rilevanti. Ir-riżultat jista 'wkoll jiġi modifikat permezz ta' filtru fakultattiv addizzjonali msejjaħ "meta-klassifikatur" li japplika bankijiet interni għall-produzzjoni tas-siġra tad-deċiżjonijiet.
Il-kategoriji ta 'attività rikonoxxuti mill-MLC (fil-forma ta' riżultati ta 'siġra ta' deċiżjoni ffiltrati jew mhux iffiltrati) jistgħu jiġu aċċessati permezz tar-reġistri tal-modulu ISM330DHCX.