أتمتة روبوتية مخصصة لمنشأتك باستخدام ROS 2 والذكاء الاصطناعي

في أي المهام يمكن التعامل مع الذكاء الاصطناعي والروبوتات معًا؟

في أحد التطبيقات، قد تحدد الكاميرا فئة الجزء أو موضعه، ثم تُنقل هوية الجزء ونتيجة القرار عبر ROS 2 إلى إدارة المهام. ويتحقق متحكم الروبوت أو PLC من صلاحية هذه المعلومات وينفذ سير العمل المحدد. ويُتحقق في التجربة الفعلية من توجيه الجزء إلى المكان الصحيح، إلى جانب وصول الرسالة. وتُحدد أيضًا مراجعة المشغّل وسلوك التحكم المحلي إذا بقيت نتيجة الصورة أو المستشعر غير مؤكدة.

لا تتطلب كل مهمة نموذجًا للتعلم. إذا كانت القواعد الثابتة أو طريقة القياس الحالية تلبي الحاجة، فإننا نعتبرها حلاً أوليًا. إذا كان سيتم استخدام الذكاء الاصطناعي، فسيتم ذكر أنواع المنتجات وظروف العمل التي سيتم قبولها. تتم مراقبة أمثلة القبول غير الصحيح والرفض غير الصحيح والفشل في تحقيق النتائج بشكل منفصل؛ معدل نجاح واحد لا يحل محل جميع توقعات العمل.

• تفسير بيانات الاستشعار في التصنيع والخلايا الروبوتية
• ربط قرار النموذج بأمر العمل وهوية القطعة
• تدفق مراجعة المشغل للحصول على نتيجة غير مؤكدة

تدفق البيانات والمهام في أنظمة التشغيل الآلي للروبوت باستخدام ROS 2

ROS 2 بنية تطوير تساعد مكونات البرمجيات الروبوتية على مشاركة البيانات والمهام. ويمكن تنظيم قراءة المستشعرات وتشغيل النموذج وإدارة المهام في عُقد منفصلة. وتُنشر البيانات المستمرة عبر topic، بينما يمكن التعامل مع الطلبات القصيرة عبر service، والمهام التي تتطلب تتبّع التقدم والنتيجة عبر واجهة action. وتُضاف الطوابع الزمنية وهوية الجهاز وحالة الخطأ إلى الواجهات لتحديد العملية التي تصلح لها البيانات.

اعتمادًا على الحاجة، يمكن استخدام الكمبيوتر الصناعي المعتمد على Linux والكمبيوتر ذو اللوحة الواحدة ووحدات التحكم الدقيقة المدعومة معًا. يعد micro-ROS خيارًا لتوصيل الأنظمة الأساسية المضمنة المناسبة بنظام ROS 2 مع بنية العميل والوكيل. تقاسم المهام بين الكمبيوتر المركزي والأجهزة الموزعة؛ لقد تم تصميمه مع توقعات فقدان الاتصال وإعادة التشغيل والصيانة. استخدام ROS 2 لا يعني أن كل لوحة أو روبوت متوافق بشكل مباشر؛ يتم فحص واجهات برنامج التشغيل والشركة المصنعة.

• ROS 2 العقد وواجهات البيانات المحددة
• نشر البرامج مركزيًا أو موزعًا
• لوحة مستشعرات مخصصة وجهاز مدمج ووصلات الخادم

دليل بنية ROS 2 والذكاء الاصطناعي الصناعي →

كيفية تحديد ما إذا كنت تريد استخدام CPU أو GPU؟

التدريب النموذجي وإنتاج النتائج من النموذج المدرب، أي الاستدلال، ليسا نفس عبء العمل. النموذج الذي تم تدريبه على الخادم يمكن تشغيله على CPU في الميدان. في نموذج أكثر كثافة حسابيًا، يمكن تقييم GPU؛ ومع ذلك، في حالة النموذج الصغير أو معدل البيانات المنخفض أو ميزانية الطاقة المحدودة، قد يكون CPU خيارًا مناسبًا. نحن لا نختار بناءً على اسم الطراز أو القيمة الإعلانية للمعدات.

تتم مقارنة النماذج المرشحة بالبيانات الحقيقية الموجودة على الجهاز المستهدف. يتم فحص إجمالي الوقت من المستشعر إلى النتيجة والتغير في زمن الوصول واستخدام الذاكرة ودرجة الحرارة واستهلاك الطاقة بعد التشغيل الطويل معًا. عند استخدام GPU، قد يؤدي ترحيل البيانات والعمليات غير المدعومة المتبقية على الجانب CPU إلى تقليل الميزة. إذا كان سيتم تطبيق تخفيض النموذج أو تغيير الدقة الرقمية، فسيتم إعادة التحقق من نتائج الجودة. المعدات المناسبة هي تلك التي تلبي الدقة وظروف التشغيل المقبولة.

• التخطيط لبيئات التدريب والاستدلال الميداني كلٍّ على حدة
• قياسات مقارنة باستخدام بيانات فعلية والجهاز المستهدف
• التقييم المشترك للأداء والسلوك الحراري وتكلفة الصيانة

كيفية إدارة التعلم في تطوير نموذج الحلقة المغلقة؟

يمكن للأمثلة الجديدة أو الخاطئة التي تظهر في المنشأة توفير ملاحظات مضبوطة لعملية تطوير النموذج. وتُحدد خطوات تسجيل البيانات ومراجعتها من شخص مخوّل وتصحيح الوسوم وإعادة التدريب والتحقق المستقل. وتُدار إصدارات مجموعة البيانات والنموذج والمعالجة المسبقة وعتبات القرار. ويُختبر الإصدار الجديد أيضًا بأمثلة القبول السابقة لمعرفة ما إذا كان تصحيح أخطاء قديمة يؤدي إلى تراجع الأداء على منتجات أخرى.

هذه الدورة ليست تغييرًا غير منضبط للنموذج في الميدان، وقبول قراراته على أنها صحيحة. بعد الحصول على الموافقة المصرح بها، يتم اختبار النموذج الجديد في نسخة تجريبية محدودة، وفي حالة قبوله، يتم تشغيله. يتم الاحتفاظ بمسار العودة إلى الإصدار القديم. يمكن تتبع التغييرات في توزيع البيانات والنتائج غير المؤكدة والأمثلة التي تؤدي إلى المراجعة البشرية. إذا كان العمل مرغوبًا دون استخراج بيانات العمل، يتم تحديد البنية التحتية للجمع والتدريب والتوزيع وفقًا لذلك.

• البيانات الداخلية والتسميات المنقحة
• إصدارات يمكن تتبعها من البيانات والنماذج والإعدادات
• التحديث المعتمد من قبل الإنسان والرجوع إلى الإصدار السابق

كيفية إعداد الحدود باستخدام PLC الحالي والتحكم في الماكينة؟

تُدرس المهام الحالية لمتحكم PLC أو الروبوت وواجهات الاتصال المتاحة وقيود المصنّع. وتُحدد شروط قبول الاقتراح أو طلب المهمة القادم من ROS 2. ويُكتب بوضوح السلوك عند وصول نتيجة قديمة أو أمر مكرر أو انقطاع الاتصال أو انتهاء المهلة. وتبقى دورات الآلة الحرجة ووظائف السلامة ضمن بنية التحكم والسلامة التي تتطلبها.

في الاتصال القائم على DDS، يتم تحديد إعدادات جودة الخدمة وفقًا لتدفق البيانات؛ لا يتم إعطاء كافة الرسائل إعدادًا واحدًا. يعمل ROS_DOMAIN_ID على فصل مجموعات الاتصال المنطقية؛ إنه ليس بديلاً عن أمان الوصول. تم أيضًا التخطيط لتجزئة الشبكة والترخيص وتكوين الأمان ROS 2 المناسب وسياسة الوصول عن بُعد. إن إضافة الذكاء الاصطناعي أو ROS 2 لا يمنح النظام شهادة أمان تلقائيًا.

• توزيع المهام بين PLC ووحدة تحكم الروبوت وطبقة الذكاء الاصطناعي
• صلاحية الأمر والمهلة وسيناريوهات الخطأ
• الوصول إلى الشبكة وتكوين أمان اتصالات البيانات

تكامل الإلكترونيات والبرمجيات المخصصة في نظام التحكم الحالي →

كيف يُنفّذ الانتقال على مراحل داخل منشأة عاملة؟

تُحصر أولًا المعدات الحالية ومصادر البيانات وسير الإنتاج. وتُجرى تجارب غير متصلة بالعملية الفعلية باستخدام البيانات الأولية؛ وقد تدعم المحاكاة أو التوأم الرقمي دراسة السيناريوهات المحددة في المشاريع المناسبة. ولا يُفترض أن تمثل هذه النماذج الظروف الميدانية كاملة. وفي أول مرحلة تشغيل حي، يمكن مقارنة مخرجات النظام بالعملية الحالية دون إصدار أوامر. ويتيح هذا الأسلوب، المسمى التشغيل في الظل، تقييم الاقتراحات الخاطئة قبل أن تترتب عليها آثار.

يتم تحديد نطاق المحطة التجريبية مع خطة الإنتاج. بالإضافة إلى التشغيل العادي، يتم تجربة مواقف مثل فقدان المستشعر وإعادة تشغيل البرنامج وانقطاع الشبكة وإصدار نموذج خاطئ. تتم كتابة القياسات والعينات التي سيتم استخدامها للقبول الميداني مسبقًا. بمجرد أن تكون خطوات الترخيص والمراقبة والإرجاع واضحة، يتم إجراء التشغيل الخاضع للمراقبة؛ يعتمد قرار التوسع على التسجيلات التجريبية.

• تقييم المخزون والبيانات دون اتصال
• تشغيل موازٍ دون تدخل، وتطبيق تجريبي محدود، وقبول ميداني
• خطة بدء التشغيل والمراقبة والرجوع إلى الوضع السابق

ما هي التسليمات التقنية التي يتم تسليمها في نهاية التطوير؟

يتم تضمين أكواد مصدر التطبيق وحزم ROS 2 وتعريفات الواجهة والتكوينات والوثائق الفنية للمشروع في نطاق التسليم. إذا تم تطوير النموذج، فسيتم تنظيم ملفات النموذج ومعلومات الإصدار وخطوات التدريب والتشغيل وسجلات التحقق. يتم تحديد شروط تخزين ونقل بيانات العملاء؛ يتم الكشف عن تراخيص المكونات مفتوحة المصدر أو مكونات الطرف الثالث التجارية بشكل منفصل.

في الأعمال التي تتضمن تطوير إلكترونيات وميكانيكا مخصصة، تُسلّم أيضًا مصادر تصميم PCB وملفات CAD ووثائق الإنتاج المعنية في نهاية المشروع. وتُعد المعلومات اللازمة لإعادة التثبيت واستبدال الأجهزة والتحديث. ونقدم دعم الإنتاج السريع لـPCB وتجميع مكوناتها ضمن مشاريع العملاء التي نطورها. ولإعداد العرض، يمكنكم مشاركة أجهزتكم الحالية والمهمة المطلوب حلها وحالة البيانات ومخرجات المشروع المنتظرة.

• كود المصدر وإصدارات النموذج والتكوينات
• ملفات PCB/CAD المصدرية والوثائق الفنية المشمولة في النطاق
• سجلات التسليم للتثبيت والتحقق والصيانة