Зелёная проверка
Ссылка копируется в буфер обмена

Интеграция компьютерного зрения в робототехнику с помощью Ultalytics YOLO11

Посмотри поближе, как модели компьютерного зрения, такие как Ultralytics YOLO11 , делают роботов умнее и формируют будущее робототехники.

Роботы прошли долгий путь со времен Unimate, первого промышленного робота, который был изобретен в 1950-х годах. То, что начиналось как запрограммированные, основанные на правилах машины, сегодня превратилось в интеллектуальные системы, способные выполнять сложные задачи и беспрепятственно взаимодействовать с реальным миром. 

Сегодня роботы используются в самых разных отраслях - от производства и здравоохранения до сельского хозяйства - для автоматизации различных процессов. Ключевым фактором в развитии робототехники является ИИ и компьютерное зрение- ветвь ИИ, которая помогает машинам понимать и интерпретировать визуальную информацию.

Например, модели компьютерного зрения, такие как Ultralytics YOLO11 улучшают интеллект роботизированных систем. Будучи интегрированным в эти системы, Vision AI позволяет роботам распознавать объекты, ориентироваться в окружающей среде и принимать решения в реальном времени.

В этой статье мы рассмотрим, как YOLO11 может улучшить роботов с помощью продвинутых возможностей компьютерного зрения, и изучим его применение в различных отраслях.

Обзор искусственного интеллекта и компьютерного зрения в робототехнике

Основная функциональность робота зависит от того, насколько хорошо он понимает окружающую обстановку. Это понимание связывает его физическое оборудование с умным принятием решений. Без него роботы могут лишь следовать фиксированным инструкциям и с трудом адаптируются к меняющейся обстановке или справляются со сложными задачами. Подобно тому, как люди полагаются на зрение, чтобы ориентироваться, роботы используют компьютерное зрение, чтобы интерпретировать окружающую среду, понимать ситуацию и предпринимать соответствующие действия.

Рис. 1. Робот, играющий в игру Tic-Tac-Toe, использует компьютерное зрение, чтобы интерпретировать доску и делать стратегические ходы.

На самом деле компьютерное зрение является основополагающим для большинства робототехнических задач. Оно помогает роботам обнаруживать объекты и избегать препятствий при передвижении. Однако для этого недостаточно просто видеть мир, роботы также должны уметь быстро реагировать. В реальных ситуациях даже небольшая задержка может привести к дорогостоящим ошибкам. Такие модели, как Ultralytics YOLO11 , позволяют роботам собирать информацию в режиме реального времени и мгновенно реагировать даже в сложных или незнакомых ситуациях.

Знакомство с Ultralytics YOLO11

Прежде чем мы погрузимся в то, как YOLO11 может быть интегрирован в роботизированные системы, давай сначала изучим YOLO11ключевые особенности.

МоделиUltralytics YOLO поддерживают различные задачи компьютерного зрения, которые помогают быстро получать информацию в режиме реального времени. В частности, Ultralytics YOLO11 обеспечивает более высокую производительность, меньшие вычислительные затраты и повышенную точность. Например, с его помощью можно с высокой точностью обнаруживать объекты на изображениях и видео, что делает его идеальным для применения в таких областях, как робототехника, здравоохранение и производство. 

Вот несколько впечатляющих особенностей, которые делают YOLO11 отличным вариантом для робототехники:

  • Простота развертывания: Его легко развернуть, и он легко интегрируется в широкий спектр программных и аппаратных платформ.
  • Адаптивность: YOLO11 отлично работает в различных средах и аппаратных настройках, обеспечивая стабильную производительность даже в динамичных условиях.

Удобство для пользователя: понятная документация и интерфейсYOLO11помогают сократить время обучения, что упрощает его интеграцию в роботизированные системы.

Рис. 2. Пример анализа позы людей на изображении с помощью YOLO11.

Изучение задач компьютерного зрения с помощью YOLO11

Вот более подробный взгляд на некоторые задачи компьютерного зрения, которые поддерживает YOLO11 : 

  • Обнаружение объекта: Возможность обнаружения объектов в реальном времени позволяет роботам YOLO11 мгновенно идентифицировать и определять местоположение объектов в поле своего зрения. Это помогает роботам избегать препятствий, осуществлять динамическое планирование траектории и добиваться автоматической навигации как в помещении, так и на улице.
  • Сегментация объектов: Определяя точные границы и формы отдельных объектов, YOLO11 оснащает роботов для выполнения точных операций по подбору и перемещению и сложных задач по сборке.
  • Оценка позы: Поддержка оценки позы в YOLO11позволяет роботам распознавать и интерпретировать движения человеческого тела и жесты. Это очень важно для совместных роботов (коботов), чтобы безопасно работать рядом с человеком.
  • Слежение за объектом: YOLO11 позволяет отслеживать движущиеся объекты во времени, что делает его идеальным для приложений, связанных с автономной робототехникой, которым необходимо следить за окружающей обстановкой в режиме реального времени.
  • Классификация изображений: YOLO11 может классифицировать объекты на изображениях, позволяя роботам распределять предметы по категориям, обнаруживать аномалии или принимать решения на основе типов объектов, например, определять медицинские принадлежности в медицинских учреждениях.
Рис. 3. Задачи компьютерного зрения, поддерживаемые YOLO11.

ИИ в приложениях для робототехники: Powered by YOLO11

От интеллектуального обучения до промышленной автоматизации - такие модели, как YOLO11 , помогут переосмыслить возможности роботов. Его интеграция в робототехнику демонстрирует, как модели компьютерного зрения способствуют прогрессу в автоматизации. Давай рассмотрим некоторые ключевые области, в которых YOLO11 может оказать значительное влияние.

Обучение роботов с помощью компьютерного зрения 

Компьютерное зрение широко используется в гуманоидных роботах, позволяя им обучаться, наблюдая за окружающей средой. Такие модели, как YOLO11 , могут помочь улучшить этот процесс, обеспечивая продвинутое обнаружение объектов и оценку позы, что помогает роботам точно интерпретировать действия и поведение человека.

Анализируя тонкие движения и взаимодействия в режиме реального времени, можно обучить роботов повторять сложные человеческие задачи. Это позволит им выйти за рамки запрограммированных рутин и научиться таким задачам, как использование пульта дистанционного управления или отвертки, просто наблюдая за человеком.

Рис. 4. Робот, имитирующий действия человека.

Такой тип обучения может быть полезен в разных отраслях. Например, в сельском хозяйстве роботы могут наблюдать за тем, как человеческие работники изучают такие задачи, как посадка, сбор урожая и управление посевами. Копируя то, как люди выполняют эти задачи, роботы могут приспосабливаться к различным условиям ведения сельского хозяйства без необходимости программирования для каждой ситуации.

Приложения, связанные с робототехникой в здравоохранении

Точно так же в здравоохранении компьютерное зрение приобретает все большее значение. Например, YOLO11 можно использовать в медицинских устройствах, чтобы помочь хирургам в проведении сложных процедур. Благодаря таким функциям, как обнаружение объектов и сегментация экземпляров, YOLO11 может помочь роботам заметить внутренние структуры тела, управлять хирургическими инструментами и совершать точные движения.

Хотя это может показаться чем-то из области научной фантастики, недавние исследования демонстрируют практическое применение компьютерного зрения в хирургических операциях. В интересном исследовании, посвященном автономной роботизированной диссекции при холецистэктомии (удалении желчного пузыря), ученые интегрировали YOLO11 для сегментации тканей (классификации и разделения различных тканей на изображении) и определения ключевых точек хирургических инструментов (идентификации определенных ориентиров на инструментах). 

Система была способна точно различать различные типы тканей - даже когда ткани деформировались (меняли форму) во время процедуры - и динамически подстраивалась под эти изменения. Это позволило роботизированным инструментам следовать по точным траекториям диссекции (хирургического разреза).

Умное производство и промышленная автоматизация

Роботы, способные собирать и размещать предметы, играют ключевую роль в автоматизации производственных операций и оптимизации цепочек поставок. Их скорость и точность позволяют им выполнять задачи с минимальным участием человека, такие как идентификация и сортировка предметов. 

С помощью точной сегментации экземпляров YOLO11можно обучить роботизированные руки обнаруживать и сегментировать объекты, движущиеся по конвейерной ленте, точно подбирать их и помещать в указанные места в зависимости от их типа и размера.

Например, популярные автопроизводители используют роботов на основе компьютерного зрения для сборки различных деталей автомобиля, повышая скорость и точность сборочных линий. Модели компьютерного зрения, такие как YOLO11 , позволяют этим роботам работать вместе с людьми, обеспечивая бесшовную интеграцию автоматизированных систем в динамичные производственные условия. Это достижение может привести к ускорению производства, уменьшению количества ошибок и повышению качества продукции.

Рис. 5. Роботизированная рука на основе технического зрения собирает автомобиль.

Преимущества интеграции Ultralytics YOLO11 в робототехнику

YOLO11 обладает несколькими ключевыми преимуществами, которые делают его идеальным для бесшовной интеграции в автономные робототехнические системы. Вот некоторые из основных преимуществ:

  • Низкий время ожидания вывода: YOLO11 может обеспечивать высокоточные предсказания с низкой задержкой даже в динамичных средах.
  • Облегченные модели: Разработанные для оптимизации производительности, легкие модели YOLO11позволяют меньшим роботам с меньшей вычислительной мощностью иметь расширенные возможности видения без ущерба для эффективности.
  • Энергоэффективность: YOLO11 разработан с учетом энергоэффективности, что делает его идеальным для роботов на батарейках, которым нужно экономить энергию, сохраняя высокую производительность.

Ограничения Vision AI в робототехнике

Хотя модели компьютерного зрения являются мощными инструментами для робототехники, есть некоторые ограничения, которые нужно учитывать при их интеграции в реальные робототехнические системы. Некоторые из этих ограничений включают в себя:

  • Дорогой сбор данных: Обучение эффективных моделей для решения специфических для роботов задач часто требует больших, разнообразных и хорошо размеченных наборов данных, получение которых обходится недешево.
  • Вариации окружающей среды: Роботы работают в непредсказуемой среде, где такие факторы, как условия освещения или загроможденный фон, могут повлиять на работу моделей зрения.
  • Проблемы с калибровкой и выравниванием: Убедиться в том, что системы технического зрения правильно откалиброваны и выровнены с другими датчиками робота, жизненно важно для точной работы, а несогласованность может привести к ошибкам в принятии решений.

Будущее достижений в области робототехники и искусственного интеллекта

Системы компьютерного зрения - это не просто инструменты для современных роботов, это строительные блоки для будущего, в котором роботы смогут работать автономно. Благодаря способности распознавания в реальном времени и поддержке множества задач они идеально подходят для робототехники следующего поколения.

Собственно говоря, современные тенденции рынка показывают, что компьютерное зрение становится все более необходимым в робототехнике. В отраслевых отчетах подчеркивается, что компьютерное зрение является второй по распространенности технологией на мировом рынке робототехники с искусственным интеллектом. 

Рис 6. Доля мирового рынка ИИ-роботов по технологиям.

Основные выводы

Благодаря способности обрабатывать визуальные данные в реальном времени YOLO11 может помочь роботам более точно обнаруживать, идентифицировать и взаимодействовать с окружающей средой. Это имеет огромное значение в таких областях, как производство, где роботы могут сотрудничать с людьми, и здравоохранение, где они могут помогать в сложных операциях. 

По мере развития робототехники интеграция компьютерного зрения в такие системы будет иметь решающее значение для того, чтобы роботы могли более эффективно справляться с широким спектром задач. Будущее робототехники выглядит многообещающе, ведь ИИ и компьютерное зрение позволят создать еще более умные и адаптируемые машины.

Присоединяйся к нашему сообществу и проверяй наш репозиторий GitHub, чтобы узнать больше о последних разработках в области ИИ. Изучи различные варианты применения ИИ в здравоохранении и компьютерного зрения в сельском хозяйстве на страницах наших решений. Ознакомься с нашими лицензионными планами, чтобы создавать собственные решения в области компьютерного зрения.

Логотип FacebookЛоготип ТвиттераЛоготип LinkedInСимвол копирования-ссылки

Читайте больше в этой категории

Давай вместе построим будущее
искусственного интеллекта!

Начни свое путешествие с будущим машинного обучения