Die Zukunft des 3D-Sehens: direkt am Roboterarm

Das Erreichen menschenähnlicher Seh- und Handlungsfähigkeiten ist für Robotersysteme revolutionär. Es geht darum, ein in sich geschlossenes Robotersystem zu entwickeln, das Geschwindigkeit, Bildqualität, Einfachheit, Zuverlässigkeit und niedrige Kosten vereint. Die Anbringung der 3D-Kamera direkt am Roboterarm ermöglicht eine flexiblere und effektivere Lösung, da die 3D-Kamera unabhängig vom Arbeitsvolumen und der Reichweite des Roboters an ihrem optimalen Platz eingesetzt wird.

Bis heute hatten 3D-Tiefensensoren entweder eine unzureichende 3D-Bildqualität, waren zu langsam, zu sperrig oder zu schwer. Der typische 3D-Sensor war auch nicht robust genug, um den mechanischen Belastungen von mobilen Robotern standzuhalten.

Endlich sind diese Herausforderungen gelöst. Wir haben die industrielle Zivid 2-3D-Farbkamera speziell dafür entwickelt, konsistente, qualitativ hochwertige Punktwolken von einem Roboterarm aus bereitzustellen. Erfahren Sie mehr über die Vorteile von am Roboterarm montierten 3D-Bildverarbeitungskameras in unserem E-Book.

Immer die Kiste entleeren

Indem Sie die Flexibilität des Roboters mit einer Zivid 2-3D-Kamera am Arm erhöhen, ermöglichen Sie es dem System, die Szene und die Objekte aus mehreren Winkeln und Positionen zu betrachten und so blinde Flecken, Okklusion und Artefakte in der Punktwolke (z. B. durch Reflexionen und Lichter) zu vermeiden. 3D am Arm ist der effizienteste Weg, um die Systemkosten und die Anzahl der Sensoren zu reduzieren, die für die erfolgreiche Leerung von Behältern erforderlich sind.

Die Reichweite des Roboters nutzen

Eine am Arm montierte 3D-Kamera kann immer alles sehen, was der Roboterarm erreichen kann. Diese Tatsache macht 3D-Lösungen am Arm ideal für Anwendungen mit mehreren Arbeitsstationen, großen Oberflächen, Paletten, Stellwänden und Durchlaufregalen. Sie erhöht auch die Flexibilität bei der Konfiguration von mobilen Geräten.

Bei einem Gewicht von weniger als 1000 g und einer geringen Auflagefläche bietet die Zivid 2 HD-Punktwolken, ohne dass die Tragkraft oder die Beweglichkeit beeinträchtigt werden.

Egal, ob es sich um einfache Aufgaben der Maschinenbestückung, des Entnehmens und Platzierens oder der Sichtprüfung handelt: KoCo muss eine Lösung anbieten, die nicht nur zuverlässiger und produktiver als ein menschlicher Bediener, sondern auch unendlich anpassungsfähig ist. Nur dann ist sie für den mittelständischen Anwender auch wirtschaftlich sinnvoll. Erfreulicherweise zeigen unsere bisherigen Erfahrungen mit der Zivid Two-Kamera, dass dies mit Sicherheit der Fall sein wird.“

Jure Skrabar, Kolektor Digital

Barrieren der 3D-Kamera am Arm überwinden

Die Erfassungsgeschwindigkeit macht einen Unterschied.

Eines der Hauptprobleme bei der Einführung der 3D-Sicht am Roboterarm ist die Auswirkung der Erfassungsgeschwindigkeit auf den Arbeitszyklus oder den Systemdurchsatz. Für jede 3D-Erfassung muss die Roboterzelle eine „Stoppen-Erfassen-Bewegen“-Sequenz ausführen. Verbesserungen bei den Algorithmen zur Objektauswahl erhöhen die Anzahl der Entnahmen pro Punktwolke (3D-Bild).

Die Zivid 2-3D-Kamera für industrielle Anwendungen erfasst HD-Punktwolken bereits ab 100 ms und ist so konzipiert, dass sie längeren Beschleunigungs- und Abbremsvorgängen von Robotern standhält.

Example with 1 sec. de-route for capture & 4 sec. move time for robot pick and dropoff

Comparison stationary mounted VS on-arm mounted 3D vision

Robustheit bei Zwischenfällen in der Handhabung und bei Roboterbewegungen.

Alle 3D-Kamerasysteme werden durch Umwelteinflüsse wie Vibrationen, Stöße und Temperaturschwankungen beeinträchtigt. Dieses Thema wird von den Anbietern in der Bildverarbeitungsbranche nicht ausreichend kommuniziert. Ein wichtiger Gesichtspunkt bei der Entwicklung war für uns, diese Faktoren zu berücksichtigen und die Anforderungen für die Montage an einem Roboterarm zu erfüllen.

Daher wurde die Zivid 2-3D-Kamera von Grund auf so ausgelegt und gebaut, dass sie sich auch unter den härtesten Arbeitsbedingungen bewährt. Alle Komponenten des Bildverarbeitungssystems wurden in jahrelanger Entwicklungs- und Konstruktionsarbeit auf ihre Stabilität und Leistung hin untersucht, geprüft und validiert. Jede 3D-Kamera wird dann einzeln gehärtet und im Rahmen des Produktionsprozesses temperaturkalibriert, getestet und überprüft.

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