Принятие решений в задаче машинного обучения на примере компьютерного зрения

ВВЕДЕНИЕ
Машинное зрение — это научное направление в области искусственного интеллекта, в частности робототехники, и связанные с ним технологии получения изображений объектов реального мира, их обработки и использования полученных данных для решения разного рода прикладных задач без участия (полного или частичного) человека.
За относительно короткий срок станки с машинным зрением (ЧПУ) зарекомендовали себя как эффективное автоматизированное оборудование, позволяющее достичь высоких технико-экономических показателей и решить ряд важных социальных задач. Основные преимущества изготовления на станках с ЧПУ перед изготовлением на универсальных станках с ручным управлением:
•сокращение основных и вспомогательных сроков изготовления продукции; повысить точность обработки;
•простота и короткое время перехода;
• Возможность использования менее квалифицированной рабочей силы и снижения потребности в высококвалифицированной рабочей силе;
• Возможность использования многомашинного сервиса; снизить стоимость специальных устройств;
•сокращение цикла подготовки производства новой продукции и сроков ее поставки;
• концентрация деятельности, обеспечивающая сокращение оборотных средств на незавершенное производство, а также затраты на транспортировку и контроль частей;
• Сократить количество бракованной продукции по вине работника.
Более 20 лет назад физику и страстному мастеру по дереву пришла в голову идея создать более безопасную настольную пилу. Результатом стала инновация SawStop, которая навсегда изменила деревообработку – запатентованная система безопасности, которая останавливает вращающееся лезвие при контакте с кожей.
Цель работа: Принятие решений в задаче машинного обучения на примере компьютерного зрения SawStop.
Исходные данные: Запатентованная система безопасности: останавливает вращающееся лезвие при контакте с кожей. Лезвие останавливается менее чем за 5 миллисекунд и опускается под стол, сводя к минимуму потенциально опасную для жизни травму из-за простой царапины.
Этапы реализации: цапфа и оправка сконструированы с учетом точности, прочности и стабильности. Ремни с поли-клиновыми ребрами снижают вибрацию и обеспечивают отличный срез. Плоскостность стола измеряется по диагонали с максимальным зазором 0,010 дюйма.
Результат решения: в блоке управления находятся переключатель включения-выключения, регулятор мощности и бортовой компьютер, и он постоянно проверяет, работают ли все системы, чтобы надежно обеспечить вашу безопасность.
Анализ полученного результата: система сбора пыли, передвижное основание, раздвижной стол для поперечной резки или фрезерный стол — вот лишь несколько способов создать идеальную пилу при помощи машинного зрения для мастерской.
 
1. Теоретическая часть
1.1. Виды токарных металлообрабатывающих станков
Токарный станок — это обрабатывающий инструмент, используемый для резки, шлифовки, накатки, сверления и токарной обработки заготовок путем воздействия на них стационарного режущего инструмента. Заготовка фиксируется на месте, после чего вращается, прижимаясь к неподвижному режущему инструменту. Токарные станки существуют уже тысячи лет, а некоторые из самых ранних известных примеров из Древнего Египта. Однако в последние годы токарные станки для обработки металлов становятся все более распространенными.
Также известный как токарный станок по металлу, токарный станок для металлообработки - это тип токарного станка, разработанный специально для обработки металлических заготовок. Как и другие токарные станки, они используются для выполнения различных процессов механической обработки, включая резку, шлифование, накатку, сверление и точение. Они также выполняют эти процессы, используя ту же технику — вращение заготовки относительно неподвижного режущего инструмента. Однако токарные станки для металлообработки оправдывают свое название, поддерживая использование металлических заготовок.
Токарные станки часто используются для деформации и придания новой формы деревянным заготовкам. Древесина, конечно, значительно мягче большинства металлов и сплавов. Если производственная компания хочет деформировать или изменить форму металлической заготовки, ей, скорее всего, потребуется помощь токарного станка по металлообработке.
Типы токарных станков для металлообработки. Все токарные станки для металлообработки разработаны специально для работы с металлическими заготовками. Они поддерживают широкий спектр металлов, а также сплавов, некоторые из которых включают сталь, алюминий, медь и железо. С учетом сказанного, существует несколько типов токарных станков для металлообработки, каждый из которых использует свой метод работы.
Например, центрирующие токарные станки для металлообработки имеют конструкцию с двумя головками, в которой заготовка закрепляется на месте, в то время как головка движется к ней. Центрирующие токарные станки для металлообработки обычно используются для центрирования металлических заготовок.
В дополнение к центрирующим токарным станкам для металлообработки существуют также токарные станки для инструментального цеха. Токарный станок в инструментальном цехе - это тип сверхмощного токарного станка, который используется для операций в инструментальном цехе. Это считается одним из самых качественных видов токарных станков. Токарные станки в инструментальном цехе могут выполнять все те же процессы обработки, что и другие токарные станки, но они обеспечивают более высокий уровень точности.
Говоря о различных типах токарных станков для металлообработки, нельзя не упомянуть токарно-револьверные станки. Токарно-револьверный станок — это тип токарного станка для металлообработки, который используется для операций массового производства. Он может выполнять повторяющиеся задачи, такие как дублирование изделия, быстрее и эффективнее, чем другие типы токарных станков.

 
1.2. Безопасность при работе с токарными металлообрабатывающими станками и режим SawStop
Токарные станки содержат несколько быстро вращающихся деталей, которые могут привести к контакту с телом оператора. При работе с данным станком нельзя надевать свободную одежду или украшения во время работы. Завязать сзади и уложите все длинные волосы. Использовать защитные приспособления для защиты от случайного контакта с вращающимися деталями.
Если шпиндель токарного станка установлен на слишком высокую частоту вращения, потребуется больше времени, чтобы шпиндель перестал вращаться в аварийной ситуации. Ограничьте частоту вращения шпинделя до 1000 оборотов в минуту и используйте самые низкие обороты, соответствующие поставленной задаче.
Вращающиеся детали и другие движущиеся части могут создавать точки защемления. Сорванные швы могут раздавить, ушибить, разорвать или ампутировать части тела. Используйте защитные устройства и избегайте контакта с этими точками.
Режущие инструменты, сверла, обработанные кромки, сколы и обрезки являются потенциальными порезами и рваными ранами. Аккуратно обращайтесь со всеми деталями и острыми инструментами. Не чистите чипы голыми руками. Используйте щетку или сжатый воздух (< 30 psi).
Существуют различные опасности летающих объектов, которые могут возникнуть в результате трюка. Убедитесь, что заготовка и режущий инструмент надежно закреплены. Обязательно извлеките ключ из патрона. Следите за тем, чтобы рабочая зона была свободна от грязи, стружки и инструментов.
Высокоскоростная резка металла может вызвать ожоги из-за высокого трения. Стружка, заготовки и обрезки могут быть горячими во время и сразу после обработки. Дайте всем частям достаточно остыть, прежде чем прикасаться к ним.
Работа с необычными или экзотическими материалами может представлять новые опасности в зависимости от состава материала. Работайте с этими материалами только под наблюдением квалифицированного специалиста. Для получения дополнительной информации о конкретных опасностях материала см. соответствующий Паспорт безопасности материала.
Другие меры предосторожности. Типичные места расположения кнопок аварийной остановки. Кнопки аварийной остановки должны располагаться в легкодоступных местах на машине. Назначение этих кнопок состоит в том, чтобы оператор мог быстро остановить машину в случае неисправности или чрезвычайной ситуации, например, запутавшись в машине. Эти кнопки обычно расположены рядом с элементами управления.
Никогда не приближайтесь к вращающейся заготовке по таким причинам, как очистка от стружки или измерение заготовки. Если вам нужно измерить или очистить заготовку, остановите станок и дождитесь его полной остановки. При работе с тяжелой или неудобной деталью используйте другого человека или какое-либо подъемное устройство, чтобы помочь поднять и закрепить заготовку.
Защита патрона и заготовки. Снимите защитный кожух патрона, закрывающий вращающийся патрон. Это защищает оператора от соприкосновения с патроном. Ограждение заготовки, защищающее оператора от соприкосновения с вращающимися деталями.
Уникальная система безопасности для отрезных станков SawStop
SawStop – это линейка отрезных станков с уникальной системой безопасности
Датчик, встроенный в отрезной станок, постоянно отслеживает проводящие и емкостные характеристики материала, контактирующего с пильным диском.
Сенсор распознает изменение показателей, когда к диску касается, например, палец. Питание двигателя отключается. Алюминиевая тормозная колодка прижимается к диску. Усилие торможения опускает диск ниже поверхности стола