Κέρδη:
- Δυνατότητα ρύθμισης βασικών βημάτων επεξεργασίας εικόνας με το OpenCV και προσαρμογής τους στη γραμμή ποιοτικού ελέγχου με τη βοήθεια AI
- Δυνατότητα παροχής αποφάσεων για το σύστημα όρασης όπως ο φωτισμός, η βαθμονόμηση και το όριο στην τεχνητή νοημοσύνη με το σωστό πλαίσιο
- Δυνατότητα εκτίμησης του κινδύνου εσφαλμένης ταξινόμησης των αποτελεσμάτων της μηχανικής όρασης και της ανάγκης για επαλήθευση
Εξέταση Ενοτήτων
1. Στην περίπτωση ενός κώδικα οδήγησης κινητήρα που δημιουργείται από AI στη Μηχατρονική, ποιο από τα παρακάτω βήματα δεν πρέπει ποτέ να παραβλεφθεί πριν από την εκκίνηση;
- Α) Επαλήθευση και έλεγχος του κώδικα σε περιορισμένο/ασφαλές περιβάλλον ✔
- Β) Διαγραφή των γραμμών σχολίων του κώδικα
- Γ) Μετάφραση ονομάτων μεταβλητών στα τουρκικά
- Δ) Ανέβασμα του κωδικού απευθείας στη γραμμή παραγωγής
Περιγραφή: Ο ενσωματωμένος κώδικας που δημιουργείται από AI μπορεί να οδηγήσει έναν φυσικό ενεργοποιητή προς τη λάθος κατεύθυνση ή με υπερβολικό ρεύμα, προκαλώντας ζημιά στο υλικό και στο περιβάλλον. Η επικύρωση του κώδικα πρώτα στην προσομοίωση ή σε ένα ασφαλές περιβάλλον δοκιμής με όρια ρεύματος/ταχύτητας είναι ένα βήμα που ο μηχανικός δεν μπορεί να αφήσει έξω.
2. Ζητήσατε από την τεχνητή νοημοσύνη τη λύση αντίστροφης κινηματικής για έναν βραχίονα ρομπότ έξι αξόνων. Τι πρέπει να κάνετε πρώτα πριν χρησιμοποιήσετε την εκτύπωση με ασφάλεια;
- Α) Αποστολή της λύσης απευθείας στο ρομπότ
- Β) Βεβαιωθείτε ότι οι γωνίες των αρμών παραμένουν εντός των ορίων και του χώρου εργασίας ✔
- Γ) Αλλαγή χρώματος του ρομπότ
- Δ) Με βάση μόνο την πρώτη λύση και αγνοώντας τις υπόλοιπες
Εξήγηση: Η αντίστροφη κινηματική παράγει συχνά περισσότερες από μία λύσεις και μερικές μπορεί να υπερβούν τα όρια της άρθρωσης ή να πέσουν σε σημεία ιδιομορφίας. Είναι επιτακτική ανάγκη να επαληθευτεί αριθμητικά ότι η λύση παραμένει εντός των ορίων της άρθρωσης και του προσβάσιμου χώρου εργασίας.
3. Γράψατε κώδικα για να κάνετε το AI να παίρνει μετρήσεις αισθητήρα σε έναν μικροελεγκτή και ο κώδικας χρησιμοποιεί καθυστέρηση (1000) στον κύριο βρόχο. Γιατί μπορεί αυτό να είναι πρόβλημα;
- Α) η καθυστέρηση () καταστρέφει μόνιμα τη μνήμη
- Β) η καθυστέρηση() μπλοκάρει και αποτρέπει την απόκριση σε πραγματικό χρόνο ✔
- Γ) το delay() λειτουργεί μόνο σε επεξεργαστές 8-bit
- Δ) η καθυστέρηση() θερμαίνει φυσικά τον αισθητήρα
Επεξήγηση: Η "καθυστέρηση()" μπλοκάρει. Ο επεξεργαστής δεν μπορεί να κάνει καμία άλλη εργασία κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, όλες οι εργασίες εκτός από τις διακοπές σταματούν. Σε μηχατρονικά συστήματα σε πραγματικό χρόνο, αυτό οδηγεί σε χαμένες μετρήσεις αισθητήρα και καθυστέρηση απόκρισης. Προτιμάται η μη αποκλειστική δομή (βασισμένη σε millis).
4. Συνδυάζετε δεδομένα IMU (γυροσκόπιο) και κωδικοποιητή σε ένα κινητό ρομπότ. Ποιος είναι ο κύριος σκοπός της χρήσης ενός συμπληρωματικού ή φίλτρου Kalman;
- Α) Για μείωση του αριθμού των αισθητήρων
- Β) Συνδυασμός των αντοχών διαφορετικών αισθητήρων και μείωση της μετατόπισης και του θορύβου ✔
- Γ) Για να επιβραδύνει το ρυθμό μετάδοσης δεδομένων
- Δ) Για απλοποίηση της καλωδίωσης
Περιγραφή: Κάθε αισθητήρας έχει το δικό του χαρακτήρα σφάλματος: το γυροσκόπιο είναι ακριβές βραχυπρόθεσμα, αλλά μετατοπίζεται με την πάροδο του χρόνου, ο κωδικοποιητής/επιταχυνσιόμετρο είναι θορυβώδης. Η σύντηξη αισθητήρα συνδυάζει την περιοχή συχνότητας όπου κάθε αισθητήρας είναι ισχυρός, παράγοντας μια πιο ακριβή και σταθερή εκτίμηση από έναν μόνο αισθητήρα.
5. Καθώς αυξήσαμε τον όρο του ολοκληρώματος (I) σε έναν ελεγκτή PID, άρχισε η ταλάντωση και η υπέρβαση στο σύστημα. Ποια είναι η πιο πιθανή αιτία αυτής της συμπεριφοράς;
- Α) Ο παράγωγος όρος είναι μηδέν
- Β) Επιθετική εξομάλυνση λόγω υπερβολικού ενσωματωμένου κέρδους και περιέλιξης ✔
- Γ) Ο αισθητήρας είναι κλειστός
- Δ) Η καθορισμένη τιμή είναι αρνητική
Επεξήγηση: Το υπερβολικά μεγάλο αναπόσπαστο κέρδος προσπαθεί να διορθώσει το συσσωρευμένο σφάλμα πολύ επιθετικά και μπορεί να οδηγήσει σε ταλάντωση, υπέρβαση και αστάθεια μαζί με αναπόσπαστο κλείσιμο. Συνήθως ο όρος Ι αυξάνεται μετρίως για να εξαλειφθεί το μόνιμο σφάλμα. Εάν υπάρχει ταλάντωση, το I μειώνεται ή προστίθεται περιορισμός εκκαθάρισης.
6. Δημιουργήσατε ένα σκίτσο λογικής σκάλας για ένα PLC με AI. Ποια είναι η σωστή προσέγγιση κατά το σχεδιασμό ενός κουμπιού διακοπής έκτακτης ανάγκης (E-stop);
- Α) Χρησιμοποιώντας κανονικά ανοιχτή (ΟΧΙ) επαφή και εμπιστοσύνη στο λογισμικό
- Β) Κανονικά κλειστό (NC), εξασφαλίζοντας εναλλαγή στην ασφαλή πλευρά με επαφή ασφαλή έναντι αστοχίας ✔
- Γ) Εφαρμογή E-Stop μόνο με λογισμικό οθόνης
- Δ) Βάζοντας το E-stop στο τέλος του κύριου κύκλου
Περιγραφή: Τα κυκλώματα διακοπής έκτακτης ανάγκης έχουν σχεδιαστεί με κανονικά κλειστή επαφή (NC) και λογική ασφαλούς αστοχίας για ασφάλεια. Όταν σπάσει το καλώδιο ή διακοπεί η παροχή ρεύματος, το σύστημα πρέπει να μεταβεί στην ασφαλή πλευρά (διακοπή). Η παραγωγή τεχνητής νοημοσύνης πρέπει να επανεξεταστεί σύμφωνα με αυτήν την αρχή ασφάλειας.
7. Κατά την προσομοίωση της δυναμικής ενός κινητήρα συνεχούς ρεύματος με σχεδιασμό βάσει μοντέλου, η τεχνητή νοημοσύνη φαίνεται να δίνει αποτελέσματα που είναι ακριβώς σύμφωνα με το πραγματικό σύστημα. Ποια είναι η σωστή στάση μηχανικής;
- Α) Αποδοχή του μοντέλου ως τέλειο αντίγραφο της πραγματικότητας και όχι μετρήσεις
- Β) Επαληθεύστε τις υποθέσεις του μοντέλου και το εύρος εγκυρότητας με πραγματικές μετρήσεις ✔
- Γ) Συντόμευση του χρόνου προσομοίωσης
- Δ) Χρωματίστε το διάγραμμα και αναφέρετέ το
Περιγραφή: Το μοντέλο προσομοίωσης είναι μια προσέγγιση της πραγματικότητας λόγω παραμελημένης τριβής, κορεσμού, καθυστέρησης και αβεβαιοτήτων παραμέτρων. Τα αποτελέσματα του μοντέλου δεν μπορούν να θεωρηθούν απολύτως ακριβή μέχρι να συγκριθούν με τις πραγματικές μετρήσεις του συστήματος και να καθοριστεί το έγκυρο εύρος (επικύρωση).
8. Στην προγνωστική συντήρηση, εντοπίζετε ανωμαλία από δεδομένα δόνησης για ένα ρουλεμάν. Ποιο είναι το τυπικό αποτέλεσμα της ρύθμισης του ορίου πολύ χαμηλό (πολύ ευαίσθητο);
- Α) Δεν παράγει κανένα συναγερμό
- Β) Δημιουργία συχνών ψευδών θετικών στοιχείων χωρίς πραγματική δυσλειτουργία ✔
- Γ) Αυτόματη βαθμονόμηση του αισθητήρα
- Δ) Φυσική μείωση των κραδασμών
Εξήγηση: Ένα πολύ χαμηλό/ευαίσθητο κατώφλι παράγει συναγερμό ακόμη και χωρίς πραγματικό σφάλμα. Αυτά τα ψευδώς θετικά οδηγούν σε περιττό χρόνο διακοπής λειτουργίας και κόστος συντήρησης, και με την πάροδο του χρόνου, κάνουν τον χειριστή να χάσει την εμπιστοσύνη του στους συναγερμούς. Το όριο έχει ρυθμιστεί για να εξισορροπεί χαμένα σφάλματα και ψευδείς συναγερμούς.
9. Εντοπίζετε γρατσουνιές στην επιφάνεια του εξαρτήματος με μηχανική όραση σε γραμμή παραγωγής. Ποιος ελεγχόμενος παράγοντας επηρεάζει περισσότερο την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων;
- Α) Μάρκα της κάμερας
- Β) Ελεγχόμενες και σταθερές συνθήκες φωτισμού ✔
- Γ) Πολυετής εμπειρία χειριστή
- Δ) Χρώμα βαφής της γραμμής
Περιγραφή: Στη μηχανική όραση, ο φωτισμός είναι ο πιο κρίσιμος και ελεγχόμενος παράγοντας ολόκληρης της αλυσίδας. Ο ασυνεπής ή ανεπαρκής φωτισμός θα ξεγελάσει ακόμη και τον καλύτερο αλγόριθμο. Ο ελεγχόμενος και επαναλαμβανόμενος φωτισμός μειώνει σημαντικά την εσφαλμένη ταξινόμηση μέσω της διαχείρισης των σκιών και των αντανακλάσεων.
10. Είχατε τον κωδικό εγγραφής AI για ένα σύστημα που απαιτεί λειτουργική ασφάλεια. Ποιο από τα παρακάτω είναι η πιο ακριβής δήλωση ευθύνης σχετικά με τη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης;
- Α) Το AI αναλαμβάνει την ευθύνη για την κρίσιμη απόφαση για την ασφάλεια, ο μηχανικός δεν χρειάζεται να εγκρίνει
- Β) Δεδομένου ότι το AI είναι το πιο ενημερωμένο μοντέλο, η έξοδος μπορεί να μεταφερθεί στο πεδίο με ασφάλεια χωρίς δοκιμή
- Γ) Η ευθύνη για την ασφάλεια, τις δοκιμές και τη συμμόρφωση με τα πρότυπα βαρύνει τον μηχανικό και τον οργανισμό ✔
- Δ) Η ευθύνη ανήκει αποκλειστικά στον πάροχο τεχνητής νοημοσύνης που έγραψε τον κώδικα
Περιγραφή: Το AI είναι βοηθός μηχανικού. παράγει προσχέδια, συστάσεις και αναλύσεις, αλλά ο μηχανικός και ο οργανισμός είναι τελικά υπεύθυνοι για την ασφάλεια, τη δοκιμή και τη συμμόρφωση του φυσικού συστήματος με τα πρότυπα (π.χ. ISO 13849, IEC 61508). Η έξοδος AI δεν μπορεί να τοποθετηθεί σε ένα κρίσιμο σύστημα ασφαλείας χωρίς επαλήθευση.