De basis van vision gestuurde robotica

De opkomst van vision gestuurde robotica

Robots zijn tegenwoordig niet meer weg te denken in onze samenleving. De tijd dat alles handmatig uitgevoerd moest worden, verandert steeds sneller in een wereld waarin voor alles een elektronische oplossing is. Enkele voorbeelden hiervan zijn de wasmachine, stofzuigrobot of een drone die zelfstandig iemand kan filmen.

Het moment dat deze ontwikkelingen ook zichtbaar werden binnen de industrie liet niet lang op zich wachten. Een van de bekendste toepassingen van robottechniek binnen de industrie is het gebruik van robotarmen voor het monteren van auto onderdelen of voor het lassen van constructies.

Robotarm car industryRobotarm in auto industrie

Deze robots hadden echter allemaal een groot probleem; ze konden niets zien. De robots waren volledig afhankelijk van de software die geschreven werd voor specifieke taken. Iedere andere handeling, productafwijking of slechts het verplaatsen van een onderdeel vroeg om het herschrijven van de software.

Dit alles veranderde met de komst van vision systemen voor robots. Met de opkomst van camerasystemen en intelligente viewers kon een robot voorwerpen detecteren en op basis daarvan een bepaalde handeling uitvoeren. De simpele robotarmen van eerder konden zo worden getransformeerd in vision gestuurde ‘smart robots’. Ondanks dat er met de smart vision technologie al veel mogelijk is, zoals blijkt uit de oplossingen die Teqram levert, is dit een technologie die zich constant verder ontwikkelt en daarmee grote verwachtingen kent voor de toekomst; industrie 4.0.

Productherkenning: van laser naar camera

De huidige robots worden steeds slimmer. Waar een robot eerder volledig afhankelijk was van software of een script voor een bepaalde handeling, is een robot nu steeds meer in staat om zichzelf aan te sturen met machine vision. De verschillende vision technieken worden daarmee steeds uitgebreider. Een bekend voorbeeld van een vroege toepassing van vision techniek is het gebruik van een laserscanner op een barcode. Door de barcode te scannen weet de robot om welk product het gaat en welke handeling het daarbij uit moet voeren. Deze techniek is terug te vinden op veel plaatsen in het alledaagse leven, zoals in de supermarkt of in fabrieken.

Een stap verder in deze techniek is de QR code. De QR code is met de opkomst van de smartphone zeer snel een begrip geworden. Een QR code is in de meeste gevallen een link, opgebouwd uit een vierkant bestaande uit een serie blokjes. Met een camera kan deze QR code worden gescand, waarna de telefoon de link herkent en deze automatisch opent.

De volgende stap in het evolutieproces van productherkenning is het zelfstandig herkennen van producten op een camera. Deze techniek wordt sinds een aantal jaren effectief ontwikkeld en de mogelijkheden ervan worden steeds groter. Een alledaags voorbeeld hiervan is een camera dat automatisch gezichten herkent, of een slagboom bij een parkeergarage dat een kenteken kan herkennen.
De belangrijkste toepassing van deze techniek bevindt zich echter in de industrie. Dankzij deze slimme camera’s die objecten en producten kunnen herkennen is het mogelijk om handelingen door een robot te laten uitvoeren. Dankzij productherkenning kan een robot effectiever ingezet worden in een fabriek, omdat deze gemakkelijker op verschillende plaatsen kan werken.

3D vision

Het gebruik van 2D camerabeelden wordt steeds meer verdreven voor het gebruik van 3D vision beelden. Het inzetten van meerdere sensors, zoals omgeving en positie, gecombineerd met een 3D Time-of-Flight laser scanner, kunnen gedetailleerde 3D modellen gemaakt worden van producten op een pallet. Deze 3D scan wordt gecreëerd door met de Time-of-Flight laser de tijd te meten die het licht moet afleggen van de scanner naar het product. Dit heeft als grote voordeel dat het op ieder oppervlakte ingezet kan worden. Dankzij deze techniek wordt het mogelijk om willekeurig geplaatste objecten in een bak of pallet te herkennen en deze te verplaatsen in stapels met dezelfde producten, ook wel Bin-Picking genoemd.

Software en algoritmes

Een wezenlijk onderdeel van deze geavanceerde vision gestuurde robotics is de software die het aanstuurt met de bijbehorende algoritmes. Deze stellen de robot in staat om afmetingen te herkennen en niet buiten deze afmetingen te zoeken. Ook berekent de software welk product uit een stapel gepakt kan worden en hoeveel kracht hiervoor nodig is. Dit maakt de robot veiliger, sneller en effectiever.

robot loading conveyor beltRobots beladen een transportband

Toepassing vision gestuurde robotica

Binnen de industriële automatisering begint vision gestuurde robotica een steeds belangrijkere rol te spelen. Enkele succesvolle toepassingen van vision guided robotics zijn:

  • Het laden en afladen van pallets op machines
  • Machine tending; beladen en afladen van machines
  • Pick and place robots
  • Goedkeuren/afkeuren van producten
  • Objectidentificatie en product specifieke handelingen

Naast deze toepassingen zijn er vele andere toepassingen waar vision gestuurde robotica ingezet kan worden voor proces automatisering. Dankzij de flexibele software en het easyEye® vision systeem van Teqram kunt u ook de kracht en het gemak van vision guided robotics ervaren. Wij helpen graag mee met het automatiseren van uw industriële processen, zoals bijvoorbeeld ontbraammachines.