Doskonała interakcja w ramach systemów wizyjnych wykorzystujących roboty

2018-09-20

Suma wszystkich elementów tworzy obraz idealny. W tym konkretnym przypadku nie chodzi jednak o puzzle układane dla zabawy, lecz o profesjonalną współpracę nowego, opatentowanego systemu chwytającego firmy fpt Robotik z kamerą 3D Visionary-T firmy SICK. Przedsiębiorstwo fpt Robotik odnosi sukcesy w branży automatyki, a jego Subito Connect A to całkiem nowa cela robota do zadań typu pick-and-place, która eliminuje lukę w zrobotyzowanym odbiorze produktów giętkich i niemających stabilnego kształtu, a w szczególności produktów zapakowanych w worki. Zaawansowana technika chwytania pozwala w bezpieczny sposób separować produkty, których nie można zapakować próżniowo i których dotychczas nie można było objąć automatyzacją. Aby niezawodnie określać pozycję tych produktów, potrzebny jest odpowiedni „widzący” system. Właśnie do tego producent robotów wykorzystuje rozwiązanie Visionary-T AG. Po niecałym roku prac rozwojowych i intensywnym wsparciu ze strony firmy SICK przy implementacji kamery w celi wyniki widać jak na dłoni.

 

\

 

Automatyczny odbiór worków z najróżniejszą zawartością i o najróżniejszych kształtach od zawsze stanowi szczególne wyzwanie. Rozwiązanie firmy fpt Robotik do niezawodnego wykrywania, chwytania i odkładania opakowań workowych to cela Subito Connect A, wyposażona w inteligentną kamerę 3D Visionary-T AG firmy SICK. Cela robota, którą zaprezentowano publiczności przy okazji targów Automatica 2018 w Monachium, jest kompaktowa, elastyczna i przenośna. Można ją też zainstalować bez większego wysiłku na stanowisku pracy ręcznej, logistyki lub odbioru. Dlatego nie jest zaskoczeniem, że rozwiązanie spotkało się na rynku z bardzo pozytywnym odzewem, a renomowane przedsiębiorstwa, w tym pewien duży niemiecki producent gier, wyrażają już swoje zainteresowanie.

 

Podczas poszukiwania kompetentnego partnera w celu stworzenia techniki chwytania wykorzystującej kamerę wybór bardzo szybko padł na firmę SICK i jej systemy Robot Vision. Przedsiębiorstwo to w ramach swojej koncepcji „Sensor Intelligence.” wprowadziło na rynek różne warianty bardzo konkurencyjnej kamery Visionary-T. Urządzenie jest porównywalne z rozwiązaniami migawkowymi 3D konkurencji, lecz znacznie atrakcyjniejsze cenowo. O wyborze zdecydował więc również bardzo dobry stosunek wydajności do ceny.

 

\

 

Pewny chwyt dzięki obrazowi 3D

 

Diabeł często tkwi w szczegółach, zwłaszcza przy pobieraniu i odkładaniu obiektów giętkich i niemożliwych do zapakowania próżniowo – w tym konkretnym przypadku przy chwytaniu i odkładaniu zapakowanych puzzli. Aby zrealizować tak złożone i skomplikowane rozwiązanie, trzeba wykonać wiele drobnych kroków. Kroki te stanowią niejako elementy układanki, które trzeba połączyć, aby uzyskać pełen obraz – obraz udanej współpracy. Firmy fpt Robotik i SICK osiągnęły tu dzięki swoim kompetencjom i wiedzy specjalistycznej prawdziwy kamień milowy. Kamerę Visionary-T AG udało się zaimplementować w celi Subito Connect A dzięki opanowaniu i umiejętnościom, wytrwałości i niezwykłemu profesjonalizmowi wszystkich uczestników projektu z obu przedsiębiorstw. Po niecałym roku intensywnych wspólnych prac zaangażowani w projekt pracownicy uzyskali odpowiedni poziom niezawodności opisanego połączenia systemu chwytającego i kamery, aby rozwiązanie mogło być produkowane seryjnie.

 

Współdziałanie w celi

W samej celi sukces aplikacji polega przede wszystkim na udanym zgraniu poszczególnych elementów. Dane 3D zarejestrowane przez kamerę są natychmiast przetwarzane i przeliczane jeszcze w miejscu ich rejestracji. W tym celu kamera Visionary-T została wyposażona w bardzo wydajny sprzęt i najróżniejsze specjalne filtry do przetwarzania obrazu, za pomocą których urządzenie niezawodnie wykrywa pozycję ciemnych, przezroczystych lub odbijających światło obiektów. Określone w ten sposób dokładne pozycje obiektów są przekształcane przez kamerę na zwykłe współrzędne 3D i z prędkością nawet 50 obrazów na sekundę niezwłocznie przesyłane do sterownika maszyny. 

 

\

 

Dane są przy tym przygotowywane tak, aby kamerę można było podłączyć bezpośrednio do sterownika programowalnego. Dzięki temu opatentowany system chwytający może pokazać całą gamę swoich możliwości. W ten sposób po udanej implementacji gwarantowana separacja produktów funkcjonuje znakomicie.

 

Implementacja inteligencji

Andreas Frick, kierownik projektu i twórca strategii w firmie fpt Robotik, podchodzi do swojego obszaru biznesowego w następujący sposób: „Roboty mają olbrzymie możliwości. Zastosowanie robotów w automatycznym pobieraniu i odkładaniu części giętkich było jednak dotychczas wykluczone, a wykrywanie worków udawało się tylko w określonych warunkach. Idealna harmonia pracy systemu chwytającego i kamery sprawia, że to dawniej zdecydowanie niemożliwe zastosowanie robotów stało się samodzielnym rozwiązaniem”. Słowa te dobrze opisują, że dla udanej aplikacji, np. szybkiego chwytania i odkładania obiektów w celi robota takiej jak Subito Connect, potrzebna jest olbrzymia liczba małych puzzli. Tylko w ten sposób można osiągnąć dobry wynik. Dzięki dostarczonej technice wizyjnej pracownicy firmy SICK w dużej mierze przyczynili się do zapewnienia inteligencji systemu. Sukces odzwierciedla jednak przede wszystkim wspólne perspektywiczne myślenie i pracę z kolegami z firmy fpt Robotik. To baza, która w niedalekiej przyszłości z pewnością pozwoli wspólnie stworzyć kolejne innowacyjne i udane rozwiązania.

Josef Zimmermann
Josef Zimmermann

Josef Zimmermann 

Kierownik ds. technicznych w dziale robotyki

Od roku 2010 Josef Zimmermann zajmuje się intensywnie jako kierownik ds. technicznych tematem robotyki. Rozpoczął pracę w roku 2000 w firmie SICK jako inżynier zajmujący się aplikacjami w obszarze laserów pomiarowych. Punkty styku z jego dzisiejszym obszarem zadań powstały już wcześniej w związku z nawigacją pojazdów autonomicznych, jak również projektami dotyczącymi robotyki przemysłowej i serwisowej.