達明機器人選擇在 Omniverse 上使用 NVIDIA Isaac Sim,以最佳化自動光學檢測結果

台灣協作機器人創新業者運用 Omniverse 上的 Isaac Sim 將基於機器人的檢測速度提高 20%,以提高電子製造產品品質
作者 GERARD ANDREWS

該怎麼幫助機器人打造出更好的機器人呢? 試試看用模擬更多機器人這一招。

NVIDIA 創辦人暨執行長黃仁勳今日展示知名電子製造商龍頭廣達,是如何利用人工智慧機器人檢測產品品質。

黃仁勳在本週於台北舉行的 COMPUTEX 的主題演講中,透過一段影片來介紹廣達旗下子公司達明機器人公司(Techman Robot)的機器人,如何利用 NVIDIA Isaac Sim (一種基於 NVIDIA Omniverse 構建的機器人模擬應用程式)來開發自訂的數位孿生應用項目,以讓這家台灣電子產品供應商生產線的檢測。

展示影片中介紹了達明機器人公司如何使用 Isaac Sim,來優化生產線上機器人對機器人的檢查。其實這就是用機器人來製造機器人。

自動光學檢測(AOI)技術幫助製造商更快找出缺失,以向全球客戶提供優質產品。這些產品包括從汽車到最小的電路板等。NVIDIA Metropolis 視覺人工智慧框架現已支援 AOI,同時也用於優化從汽車到電路板等各種產品的檢驗工作流程。

達明機器人公司使用工廠裡的機器人來開發 AOI 技術,並在開發過程中利用 Isaac Sim 來模擬、測試,以將其最先進的協作式機器人(cobot)調整到最佳狀態,又使用 NVIDIA AI 及 GPU 在雲端進行訓練,以及在機器人本身上進行推論。

Isaac Sim 是一項建立在用於打造及運行工業元宇宙應用程式的開放式開發平台 NVIDIA Omniverse 上的工具。

達明機器人公司的機器人 AOI 解決方案,其獨特之處在於將檢測用攝影機直接裝在關節機械臂上,並且把 GPU 裝在機器人控制器中。

這麼一來機器人就可以檢查到固定式攝影機鏡頭根本無法進入的產品區域,並且在邊緣使用人工智慧立即偵測缺失。

達明機器人公司營運長 Scott Huang 表示:「達明機器人的獨特特點,相較於其他機器人品牌,就在於其內建的視覺系統和人工智慧推論引擎,”NVIDIA RTX GPU提升了它們的人工智慧效能。」

不過要設計這些機器人運動的程式,得花上不少時間。

開發人員需要判斷機械臂的精準位置,還有最高效的連續動作,以盡快拍攝出數百個影像。

這可要花上好幾天的工夫,探索數萬種可能性以找出最好的辦法。

解決辦法:機器人模擬技術。

達明機器人公司在 NVIDIA Omniverse 平台上,使用 NVIDIA Isaac Sim 對檢查機器人與要檢查的產品建立數位孿生模型。

跟以人工方式來編寫實體機器人的程式所用掉的時間相比,在模擬環境中替機器人編寫程式所花的時間,減少了 70% 以上。利用產品精確的 3D 模型,應用程式可以在實際產品製造之前就在數位孿生中開發,節省了生產線上寶貴的時間。

達明機器人公司接著使用 Isaac Sim 裡的強大最佳化工具,在 NVIDIA GPU 上同時並行探索各種可能的程式選項。

最終以絕佳效率將每次檢查的循環時間減少 20%。

檢查時每少一秒鐘,都能替達明機器人公司的製造業客戶降低成本。

收集實際的有瑕疵的影像並加上標籤,要花上不少寶貴的金錢和時間,因此達明機器人公司改用合成資料來提升檢測品質。達明機器人公司使用 Omniverse Replicator 框架快速生成高品質的合成數據集。

達明機器人公司使用這些已有加上適當標籤的影像,在雲端訓練機器學習模型,大幅提升檢查表現。

在 NVIDIA 技術的幫助之下,達明機器人公司能夠在邊緣以高效率及低延遲性運行多款人工智慧模型,同時檢測極為複雜的產品,有些產品甚至要用到四十多個模型來仔細檢查不同方面。

歡迎與 NVIDIA 一同參與 COMPUTEX,更深入瞭解 Omniverse、Metropolis 及 AI 如何簡化產品與產業的光學檢測流程,達明機器人公司也將與會參展。