10/10/2022
Door Ad Spijkers
Met een geïntegreerde oplossing met vision en robot behoort eentonig en belastend grijpwerk tot het verleden.
In een bak, kist of box reiken en een onderdeel oppakken zonder de arm aan de rand te stoten, is voor mensen geen uitdaging. Voor een robot wel. Om het juiste onderdeel in de bak onder de juiste hoek te grijpen en op te pakken, moet de beweging nauwkeurig worden gepland. Als dit eenmaal is bereikt, kan de robot de mens verlossen van dit eentonige werk.
Met de Kuka.SmartBinPicking software en de bijbehorende componenten kunnen de robots van Kuka met een greep bepaalde onderdelen uit een kist, of box halen. De oplossing voor de automatisering is nu voor het eerst in een pakket als Vision-Tool-kit verkrijgbaar en daardoor eenvoudiger in de productie te integreren.
Baanplanning
Voor de precieze berekening van de beweging en de hoek van de robot tijdens het orderverzamelen, heeft Kuka (Benelux-hoofdkwartier in Houthalen, Belgisch Limburg) samen met vision expert Roboception in München een technologiepakket ontwikkeld dat in het productieproces kan worden geïntegreerd zonder grote programmeerinspanning.
De 3D-camera van Roboception, die deel uitmaakt van het technologiepakket, stuurt beelden van de omgeving en de te verzamelen items naar een computer voor een botsingsvrije routeplanning. Hier wordt de exacte weg voor de robotarm tot het gewenste object berekend, waarbij ook de gegevens van de robotstructuur en de grijper in acht worden genomen. De Kuka.SmartBinPicking software berekent de meest efficiënte baan om onderdelen uit de kist te grijpen zonder dat de robotarm ergens tegenaan stoot.
Door botsingsvrije baanplanning worden uitvaltijden tot een minimum gereduceerd. Bij het herkennen van de objecten – ongeordend of niet – prioriseert de software bovendien welke onderdelen eerst door de robot worden gegrepen. Bijvoorbeeld omdat ze bovenop liggen.
AI-gebaseerd leerproces
De objectherkenning wordt vooraf in een fotorealistische simulatieomgeving getraind. Daarbij wordt het CAD-model geoptimaliseerd voor kleurreacties, materialen en verlichtingsomstandigheden. Elk object dat uit een kist moet worden gegrepen, wordt van tevoren in een met kunstmatige intelligentie ondersteunde simulatieomgeving gedurende een bepaalde tijd getraind. Dit trainingsproces kan 's nachts lopen, zodat de toepassing de volgende dag al kan worden gebruikt. Door het gebruik van AI wordt de herkenning van willekeurige objecten zo geoptimaliseerd dat deze ook in moeilijke scenario's kunnen worden geïdentificeerd.
De Kuka.SmartBinPicking software biedt een combinatie van AI-gebaseerde detectie van objecten en precieze baanplanning van de robot. Met een greep kunnen de onderdelen met hoge snelheden en botsingsvrij uit een kist worden gehaald. Dankzij de samenwerking met Roboception is Kuka er in geslaagd de baanplanning naar een externe computer te verplaatsen om de robotbesturing niet nodeloos te belasten.
Terwijl de robot in de kist grijpt, wordt parallel daarmee de volgende baanplanning berekend. Dat bespaart cyclustijden. De klanten besparen tijd ook bij de integratie van de oplossing. Door een moderne webtechnologie voor de configuratie kan de klant zijn precieze situatie in een 3D-model bekijken en de waarden in het systeem eenvoudig sturen. Daarvoor heeft de klant alleen basiskennis van robots nodig, maar geen diepgaande programmeerervaring.
Foto: Kuka