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LHRobotics Zivid

Liebherr 自动化系统

从软件技术到机器人拣选

Quick facts

Company
Liebherr Automation Systems

Application
LHRobotics.Vision technology package
Turnkey bin-picking robot cells

Features
Static or robot-mounted 3D color vision
Multi-bin servicing
Broad range of working distance
Motion planning
Visualization and planning software

3D camera
Zivid One+ Large
Zivid One+ Medium
Zivid One+ Small
Zivid Two

At a glance 

挑战

拣选物料是机器人技术和3D机器视觉最广泛的应用之一。它是许多行业(如制造业和物流业)的重要组成部分。但是,鉴于物料箱拣选操作中可能存在的大量物体,物料箱拣选是一个具有挑战性的用例。如果物料箱拣选单元停止,就会影响生产目标并造成损失。高质量、高可靠性的拣选单元是生产经理的福音,他们可以对机器人单元的执行能力放心,而无需进行不必要的干预。

解决方案

利勃海尔拥有超过十年的经验,为该行业提供高仓位的拣选解决方案。通过LHRobotics.Vision,他们将所有这些知识汇集成一个灵活的软件解决方案,提供高质量的三维机器人视觉,支持使用Zivid的三维传感系列。

结果

LHRobotics.Vision融合了来自弗劳恩霍夫研究所、Zivid和利勃海尔自己的软件用户界面等一流的技术,以提供高度灵活、可靠和易于使用的物料箱拣选解决方案。该解决方案已经在一系列行业中引起了人们极大的兴趣。

我们采用了Zivid One+彩色3D相机等最先进的组件,为业界提供了高性能的解决方案。" - Viktor Bayrhof,产品经理  Liebherr Automation Systems

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01 Story

多年来,利勃海尔(Liebherr)一直在为行业提供料箱拣选(bin picking)解决方案。利勃海尔料箱拣选故事始于十年前:两条生产线的大项目的一部分是通过料箱拣选的方式实现生产线自动化。那时,技术还处于起步阶段。利勃海尔与Fraunhofer和自动化研究所(IPA)一起,开发了一套完整的解决方案。Fraunhofer拥有拣选技术,而利勃海尔拥有自动化应用技术。在接下来的几年里,利勃海尔成功实施了许多分拣项目,特别是在汽车工业的动力系统和白车身生产领域。因此,从研究所到工业界的技术转让得以进一步推动,并在2017年获得了Maschinenmarkt "行业最佳 "奖。

2020年,利勃海尔决定将在不同项目中获得的经验提供给更多的客户,并推出了LHRobotics.Vision技术包。

LHRobotics Zivid

02 Challenges

毫无疑问,在制造和自动化领域,拣选是使用3D视觉机器人技术的最大应用潜力之一也是最具挑战性的机器人应用之一。虽然汽车厂的大型工业机器人可能会捕捉到大部分的照片,但正是这些不起眼的料箱拣选单元支撑着当今制造和自动化操作的效率。

乍一看,料箱拣选似乎是一个相当简单的任务,但其实充满挑战。在拣选物料时,机器人需要一个高质量的视觉系统来识别物体,在不发生碰撞的情况下移动它们,并放在正确的位置上,最后将它们转移到机器上。完成这一切的软件就像是拣选和放置机器人的"大脑"。此外,每个特定的用例都有不同的个别要求。

一个物料箱拣选单元由几个系统元素组成:三维视觉传感器、机器人及其控制系统、夹持器、检测软件和算法以及路径/运动规划。将这些不同的组件有效地整合成一个高效、性能良好、易于使用的系统,并不是一个简单的挑战。

大多数终端用户,无论是重型制造业、物流业,还是其他领域,都希望有一个高质量、高可靠性的系统,来解决工作需要。拣选系统大多是作为独立的组件交付的,由系统集成商将所有不同的元素组合成一个高功能的整体,一般很耗费时间,带来了额外的成本,并有一定的性能风险因素。

Zivid-One-3D-mounting-1-1

"与其他许多的物料箱拣选供应商不同,我们不仅提供软件和物体识别系统,而且也了解应用方面面临的挑战"。

Viktor Bayrhof, Product Mananger,
Liebherr Automation Systems

03 Solution

利勃海尔提供的料箱拣选解决方案有两种,一种是带有机器人的全功能机器人单元,另一种是可与其他系统部件集成的软件套件 "LHRobotics.Vision"。

该技术包本身包括一台机器视觉相机,支持所有三种Zivid One+型号的变体。它还包括一套软件和文档。此外,还可以选择利勃海尔开发的创新模拟工具,该工具带有虚拟机器人视觉相机和虚拟点云。这种模拟工具可以更好地选择抓取器的几何形状,并能够离线优化工艺。 


LHRobotics.Vision是一个高度复杂而灵活的解决方案,具有众多先进的机器人功能,包括。
- 非常高精确度的3D视觉
- 开放式视觉传感器接口
- 过程可视化
- 机器人路径规划
- 奇异点检测
- 障碍物规避
- 仓位创建
- 本地校准
- 目标定位
- 夹具选项

从上面列出的功能可以看出,LHRobotics.Vision是一个非常全面的解决方案,涵盖了现代先进分拣单元的所有基础。但利勃海尔明白,仅仅提供一流的解决方案是不够的,操作的便利性也将对其成功起到根本性的作用。

因此他们设计了一个高度图形化的操作界面,其功能丰富,但使用起来简单直观。该系统提出的一个目标可以通过三个步骤达到。
- 工件、夹持器和夹持点的教学
- 快速的参数调整
- 仓位的简单配置

Liebherr vision technology

LHRobotics.Vision是一个高度复杂而灵活的解决方案,具有众多先进的机器人功能,包括:非常高精度的3D视觉,开放的视觉传感器接口,过程可视化等。在该系统中,3D视觉组件保证了该系统的卓越表现。机器人视觉系统需要基于投影仪的结构光3D相机,如Zivid 3D相机来实现其目标。在Zivid 3D相机的帮助下,该机器人系统有能力在广泛的场景距离范围内进行操作用

LHRobotics.Vision支持Zivid 3D相机的全部型号。 Zivid One+大型、Zivid One+中型、Zivid One+小型和Zivid Two。在Zivid Two等高品质机器人引导传感器的帮助下,LHRobotics.Vision能够解决复杂的拆垛和小尺寸物料箱的拣选应用。

这个软件包包括3D照相机、软件和文件,外加一个创新的模拟工具的选项,用于评估夹持器是否能有效地工作。通过虚拟点云和虚拟摄像机,可以在部署之前进行模拟,修改夹持器的几何形状,优化流程,以实现更好的清空垃圾箱。这使得包括物料箱拣选在内的整个过程有了完整的虚拟图谱。

LHRobotics软件可以集成到其他制造商的系统中,根据需要提供完全的灵活性,对系统集成商来说是一个非常有吸引力的选择。

04 Result

LHRobotics.Vision展示了物料箱拣选和取放系统的最新技术。它已经在汽车和制造业领域引起了人们极大的兴趣,因为它创新地使用了高质量的3D视觉和具有良好的易用性。

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About Liebherr Automation Systems

Liebherr is a world-leading pioneer in numerous industries including construction and automation technology. Liebherr has operations across the globe and employs approx. 50,000 people worldwide.

→ liebherr.com

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