De toekomst is allang begonnen: industrie-4.0-toepassingen zijn concreet en nu al gerealiseerd. Mobiele platforms en hun betrouwbare besturing vormen een belangrijk onderdeel van deze ontwikkeling. Automated Guided Vehicles, kortweg AGV's, veroveren steeds vaker de productiehallen en magazijnen in onze wereld. Om botsingen te voorkomen, moeten de automatisch gestuurde voertuigen leren ‘zien’. CEIT, het Slowaakse partnerbedrijf van SICK, vertrouwt daarom op de Visionary-T DT. Deze 3D-vision-camera detecteert botsingsrisico's in een voorgedefinieerde driedimensionale ruimte, zelfs onder ongunstige lichtomstandigheden. Zo worden zelfs donkere obstakels die op verschillende hoogtes in de rijbaan uitsteken, betrouwbaar gedetecteerd.
AGV's van CEIT gebruiken Visionary-T van SICK ter bescherming tegen botsingen
20-mei-2020
Om een soepele 24/7 werking met een hoge productiviteit te garanderen, moeten automatisch gestuurde transportvoertuigen flexibel kunnen reageren op obstakels in moeilijke situaties en lichtomstandigheden. Hiervoor zijn veelzijdige en toch robuuste sensoren essentieel. Met de intelligente 3D-vision-camera Visionary-T DT van SICK heeft CEIT een mobiel 3D-vision-systeem gevonden dat optimaal aan deze eisen voldoet.
Een echte gelukstreffer voor beide bedrijven, die elk op hun eigen terrein als zeer innovatief worden beschouwd: SICK voor sensorintelligentie voor industriële toepassingen en CEIT voor de automatisering van de interne logistiek. Dit resulteerde in een samenwerking op gelijke voet, waarover beide partners zich lovend uitspreken.
Obstakels detecteren, zelfs in donkere hoeken, met ‘snapshots’
Visionary-T DT werkt volgens het principe van TOF-meting, ook time-of-flight genoemd. Met zijn driedimensionaal detectievolume bestrijkt de op het voertuig gemonteerde 3D-vision-camera een groot gebied vóór de AGV. Voor de opname van een beeld stuurt de Visionary-T DT lichtsignalen in de richting van het meetobject.
‘De snapshotcamera maakt gebruik van 3D-time-of-flight-technologie om realtime informatie vast te leggen en een volledig 3D-beeld te creëren van het gebied in de rijrichting van het voertuig. Hierdoor kunnen de AGV's obstakels op of boven de grond zien en daarop reageren’, legt Jan Donoval, Productmanager bij SICK Tsjechië, uit. De sensor ontvangt het gereflecteerde licht voor elk beeldpunt en berekent de afstand tussen de camera en het meetobject met behulp van de faseverschuiving. Verschillende faseverschuivingen komen overeen met verschillende afstanden. Zo leveren duizenden vastgelegde beeldpunten een 3D-puntenwolk, in één enkele opname een gedetailleerd beeld van het hele gezichtsveld. Dit driedimensionale afstandsbeeld wordt ook wel als een 3D-snapshot aangeduid. Bijna elk objectoppervlak wordt daarbij gedetecteerd. Deze ‘snapshots’ voorkomen dus betrouwbaar botsingen met verschillende obstakels zoals planken, andere machines of mensen. Dankzij de krachtige verlichtingselementen werkt dit zelfs onder extreme lichtomstandigheden en in bijna duisternis, en voorkomt dat het voertuig tegen hangende, uitstekende voorwerpen botst.
Configuratie voor betrouwbaar gebruik
De snapshotcamera van SICK kan met behulp van de meegeleverde software geconfigureerd worden naar de wensen van de klant. Discrete ingangssignalen kunnen ook worden gebruikt om te schakelen tussen verschillende configuraties. De sensor kan dus zeer snel worden aangepast aan verschillende omgevingsomstandigheden. Michal Lorencovič, Electric Designer bij CEIT, legt het zo uit: "Om het individueel relevante 3D-volume voor het voertuig af te dekken, werd het 3D-detectiebereik verdeeld in verschillende detectiegroepen die een gestaffeld vertragingsgedrag teweegbrengen. Dankzij de discrete ingangen kunnen we bijvoorbeeld snel schakelen tussen een configuratie voor rechtdoor rijden en een voor het nemen van bochten". Voor de toepassing in een AGV van CEIT lag de focus op foutloze objectdetectie. Om valse alarmen en voertuigstops te voorkomen, zijn er verschillende speciale beeldverwerkingsfilters ontwikkeld om de kwaliteit van de 3D-beeldgegevens en de herkenningsalgoritmen te verbeteren. Hierdoor kan de ruimtelijke positie van donkere, transparante of reflecterende objecten tot 30 beelden per seconde betrouwbaar worden gedetecteerd, zelfs op grote afstanden. Zo worden botsingen en onnodige stops voorkomen en wordt de ononderbroken werking van de automatisch gestuurde transportsystemen mogelijk gemaakt. Dit is efficiënt en verhoogt de productiviteit.
De Visionary-T DT kan echter nog meer. Naast de uiteindelijke evaluatie van de 3D-gegevens met het oog op botsingwaarschuwing en -detectie direct op de camera, zijn de complete 3D-gegevens ook beschikbaar via TCP/IP, naast de sensorreacties. Dus terwijl botsingswaarschuwingen worden afgegeven als eenvoudige sensorreacties via de discrete uitgangen, kunnen de ruwe 3D-gegevens daarnaast worden gebruikt voor verdere oplossingen. Op maat gesneden informatie voor de betreffende toepassing
Uitstekend in performance
Met de verschillende varianten van de Visionary-T heeft SICK een uiterst concurrerende cameraoplossing voor mobiele platformen op de markt gebracht. Een markt die de komende jaren zeker aanzienlijk zal groeien en waar veel grote spelers zijn. Waaronder CEIT en SICK met hun brancheoplossingen. "Voor CEIT is het een groot succes om met de VW-groep als klant samen te werken, omdat het laat zien dat dergelijke innovaties niet alleen door grote bedrijven worden geaccepteerd, maar zelfs door hen worden geëist", resumeert Dr. Fabian Zimmer, Application Engineer bij SICK. ‘We werken voortdurend aan nieuwe ontwikkelingen zoals camera's met hoge resolutie. Hoe eerder innovatieve bedrijven zoals CEIT erbij betrokken zijn, des te beter er rekening kan worden gehouden met de eisen van de klant’.
De AGV's van CEIT, die nu zijn uitgerust met de Visionary-T DT, hebben indruk gemaakt op vele gerenommeerde klanten. Voor hen betekent de oplossing voor het voorkomen van botsingen in automatisch gestuurde transportsystemen minder uitval van de productie in hun fabrieken. Naast Škoda is bijvoorbeeld ook de gerenommeerde dakraamfabrikant VELUX een tevreden klant van CEIT.
Indrukwekkend bewijs van uitstekende performance.
Verdere bijdragen:
3D-rijhulpsysteem Visionary-B voorkomt ongelukken bij het achteruitrijden
Bestuurderloze transportsystemen automatiseren de productie
Volker Glöckle
Vicepresident en Head of Global Industry Center Technical Industry Management
Sinds zijn toetreding tot SICK in 2001 heeft Volker Glöckle verschillende managementfuncties bekleed op het gebied van operationele logistiek. Momenteel is hij onder andere verantwoordelijk voor referentieprojecten in het bereik van mobiele platformen en werkt samen met klanten aan de ontwikkeling van een ‘digitale tweeling’ voor logistieke systemen.
Industrie 4.0 komt op gang:sensoroplossingen voor mobiele platforms
Met ons modulaire oplossingsportfolio voor mobiele platformen kunnen spoornavigatie, navigatie, positionering, omgevingsherkenning, veiligheid en ladingshandling nu eenvoudig worden gerealiseerd.