سود:
- امکان تنظیم مراحل اولیه پردازش تصویر با OpenCV و تطبیق آنها با خط کنترل کیفیت با کمک هوش مصنوعی
- توانایی دادن تصمیمات سیستم بینایی مانند روشنایی، کالیبراسیون و آستانه به هوش مصنوعی با زمینه مناسب
- توانایی ارزیابی خطر طبقه بندی اشتباه نتایج بینایی ماشین و نیاز به تأیید
امتحان ماژول
1. در مورد کد رانندگی موتور تولید شده توسط هوش مصنوعی در مکاترونیک، کدام یک از مراحل زیر هرگز نباید قبل از راه اندازی نادیده گرفته شود؟
- الف) تایید و بررسی کد در یک محیط محدود/ایمن ✔
- ب) حذف خطوط کامنت کد
- ج) ترجمه نام متغیرها به ترکی
- د) بارگذاری کد مستقیماً در خط تولید
توضیحات: کد تعبیه شده تولید شده توسط هوش مصنوعی می تواند یک محرک فیزیکی را در جهت اشتباه یا با جریان بیش از حد هدایت کند و باعث آسیب به سخت افزار و محیط شود. اعتبار سنجی کد ابتدا در شبیه سازی یا در یک محیط تست ایمن با محدودیت جریان/سرعت مرحله ای است که مهندس نمی تواند آن را کنار بگذارد.
2. شما از هوش مصنوعی راه حل سینماتیک معکوس برای بازوی ربات شش محوره درخواست کردید. قبل از استفاده ایمن از پرینت چه کاری باید انجام دهید؟
- الف) ارسال راه حل به طور مستقیم برای ربات
- ب) بررسی کنید که زوایای اتصال در محدوده و فضای کاری باقی بماند
- ج) تغییر رنگ ربات
- د) تنها بر اساس راه حل اول و نادیده گرفتن راه حل های دیگر
توضیح: سینماتیک معکوس اغلب بیش از یک راه حل تولید می کند و برخی ممکن است از محدودیت های مشترک فراتر رفته یا در نقاط تکینگی قرار گیرند. بررسی عددی اینکه محلول در محدوده مشترک و فضای کاری قابل دسترس باقی می ماند ضروری است.
3. شما کد نوشتید تا هوش مصنوعی خوانش حسگر را روی یک میکروکنترلر انجام دهد و کد از تاخیر (1000) در حلقه اصلی استفاده می کند. چرا این ممکن است یک مشکل باشد؟
- الف) delay() برای همیشه حافظه را خراب می کند
- ب) delay() مسدود کننده است و از پاسخ بلادرنگ جلوگیری می کند ✔
- ج) delay() فقط روی پردازنده های 8 بیتی کار می کند
- د) delay() حسگر را از نظر فیزیکی گرم می کند
توضیح: `delay()` مسدود است. پردازنده در این مدت نمی تواند کار دیگری انجام دهد، همه کارها به جز وقفه ها متوقف می شوند. در سیستم های مکاترونیک بلادرنگ، این منجر به از دست رفتن خوانش حسگر و تاخیر پاسخ می شود. ساختار غیر مسدود کننده (مبتنی بر میلیس) ترجیح داده می شود.
4. داده های IMU (ژیروسکوپ) و رمزگذار را در یک ربات متحرک ترکیب می کنید. هدف اصلی استفاده از فیلتر مکمل یا کالمن چیست؟
- الف) برای کاهش تعداد سنسورها
- ب) ترکیب نقاط قوت سنسورهای مختلف و کاهش دریفت و نویز ✔
- ج) کاهش سرعت داده
- د) برای ساده کردن سیم کشی
توضیحات: هر سنسور ویژگی خطای خود را دارد: ژیروسکوپ در کوتاه مدت دقیق است اما در طول زمان جابجا می شود، رمزگذار/شتاب سنج نویز دارد. همجوشی حسگر ناحیه فرکانسی را که در آن هر سنسور قوی است ترکیب میکند و تخمین دقیقتر و پایدارتری را از یک سنسور ایجاد میکند.
5. همانطور که عبارت انتگرال (I) را در یک کنترل کننده PID افزایش دادیم، نوسان و بیش از حد در سیستم شروع شد. محتمل ترین علت این رفتار چیست؟
- الف) جمله مشتق صفر است
- ب) هموارسازی تهاجمی به دلیل بهره و بادگیری بیش از حد انتگرال ✔
- ج) سنسور بسته است
- د) مقدار تنظیم منفی است
توضیح: بهره انتگرال بیش از حد بزرگ سعی می کند خطای انباشته شده را به شدت تصحیح کند و می تواند منجر به نوسان، بیش از حد و ناپایداری همراه با باد کردن انتگرال شود. معمولاً عبارت I به طور متوسط افزایش می یابد تا خطای دائمی از بین برود. اگر نوسان وجود داشته باشد، I کاهش می یابد یا محدودیت windup اضافه می شود.
6. شما یک طرح منطقی نردبانی برای یک PLC با هوش مصنوعی تولید کردید. رویکرد صحیح هنگام طراحی دکمه توقف اضطراری (ایست) چیست؟
- الف) استفاده از تماس معمولی باز (NO) و اعتماد به نرم افزار
- ب) به طور معمول بسته (NC)، اطمینان از تعویض به سمت امن با تماس ایمن ✔
- ج) استفاده از E-stop فقط با نرم افزار صفحه نمایش
- د) قرار دادن E-stop در انتهای چرخه اصلی
توضیحات: مدارهای توقف اضطراری با تماس معمولی بسته (NC) و منطق ایمن برای ایمنی طراحی شده اند. هنگامی که کابل شکسته یا برق قطع می شود، سیستم باید به سمت امن (توقف) سوئیچ کند. خروجی هوش مصنوعی باید بر اساس این اصل ایمنی بررسی شود.
7. هنگام شبیه سازی دینامیک یک موتور DC با طراحی مبتنی بر مدل، به نظر می رسد هوش مصنوعی نتایجی را ارائه می دهد که دقیقاً مطابق با سیستم واقعی است. نگرش مهندسی صحیح چیست؟
- الف) پذیرش مدل به عنوان یک کپی کامل از واقعیت و عدم انجام اندازه گیری
- ب) مفروضات مدل و دامنه اعتبار را با اندازه گیری های واقعی بررسی کنید ✔
- ج) کوتاه شدن زمان شبیه سازی
- د) نمودار را رنگ آمیزی کرده و گزارش دهید
توضیحات: مدل شبیه سازی تقریبی از واقعیت به دلیل عدم قطعیت اصطکاک، اشباع، تاخیر و پارامتر است. نتایج مدل را نمی توان کاملاً دقیق در نظر گرفت مگر اینکه با اندازه گیری های واقعی سیستم مقایسه شود و محدوده معتبر (اعتبار) تعیین شود.
8. در تعمیر و نگهداری پیش بینی، شما ناهنجاری را از داده های ارتعاش یک یاتاقان تشخیص می دهید. نتیجه معمول تنظیم آستانه خیلی پایین (بیش از حد حساس) چیست؟
- الف) عدم تولید آلارم
- ب) ایجاد موارد مثبت کاذب مکرر بدون نقص واقعی ✔
- ج) سنسور را به صورت خودکار کالیبره کنید
- د) کاهش فیزیکی ارتعاش
توضیح: یک آستانه بسیار کم/حساس حتی بدون خطای واقعی زنگ هشدار تولید می کند. این مثبت کاذب منجر به خرابی و هزینه های غیرضروری تعمیر و نگهداری می شود و به مرور زمان باعث از دست دادن اعتماد اپراتور به آلارم ها می شود. آستانه برای متعادل کردن خطاهای از دست رفته و هشدارهای اشتباه تنظیم شده است.
9. با دید ماشینی در خط تولید، خراش روی سطح قطعه را تشخیص می دهید. کدام عامل قابل کنترل بیشتر بر قابلیت اطمینان نتایج تأثیر می گذارد؟
- الف) برند دوربین
- ب) شرایط نوری کنترل شده و ثابت ✔
- ج) سالها تجربه اپراتور
- د) رنگ نقاشی خط
توضیحات: در بینایی ماشین، روشنایی حیاتی ترین و قابل کنترل ترین عامل کل زنجیره است. نور ناسازگار یا ناکافی حتی بهترین الگوریتم را فریب می دهد. روشنایی کنترل شده و قابل تکرار با مدیریت سایه ها و بازتاب ها، طبقه بندی اشتباه را تا حد زیادی کاهش می دهد.
10. شما کد نوشتن AI برای سیستمی را داشتید که به ایمنی عملکردی نیاز دارد. کدام یک از موارد زیر دقیق ترین بیانیه مسئولیت در مورد استفاده از هوش مصنوعی است؟
- الف) هوش مصنوعی مسئولیت تصمیم حیاتی ایمنی را بر عهده می گیرد، مهندس مجبور نیست تایید کند
- ب) از آنجایی که هوش مصنوعی به روزترین مدل است، خروجی را می توان با خیال راحت و بدون آزمایش وارد میدان کرد.
- ج) مسئولیت ایمنی، آزمایش و رعایت استانداردها بر عهده مهندس و سازمان است ✔
- د) مسئولیت فقط بر عهده ارائه دهنده هوش مصنوعی است که کد را نوشته است
توضیحات: هوش مصنوعی یک دستیار مهندسی است. پیشنویسها، توصیهها و تحلیلها را تولید میکند، اما مهندس و سازمان در نهایت مسئول امنیت، آزمایش و انطباق سیستم فیزیکی با استانداردها هستند (به عنوان مثال ISO 13849، IEC 61508). خروجی هوش مصنوعی را نمی توان بدون تأیید در یک سیستم حیاتی ایمنی قرار داد.