Kameras geben Robotern Augen und erhöhen ihre Flexibilität und Genauigkeit (Quelle: Roboception)
Seit 1990 ist die Kautenburger GmbH Lösungsanbieter für anspruchsvolle Industrieautomation. Ob vollautomatische Fertigungszellen, Robotik, Greifsysteme oder Fördertechnik, ihre Lösungen kommen in unterschiedlichen Industriezweigen zum Einsatz. Vor einiger Zeit kam ein spanischer Kunde auf das Unternehmen zu und fragte eine Lösung an, mit der unterschiedliche Ofensteine auf Ofenwagen und Paletten gestapelt und depalettiert werden können. Für diese Aufgabe wurde ein Industrieroboter aus dem Haus Kuka als optimal angesehen. Allerdings berichtet Geschäftsführer Christian Kautenburger: „Es gibt bis zu 100 unterschiedliche Varianten von Ofensteinen. Auf den ersten Blick wirkt der Stapel sehr geordnet. Doch der Transportweg zum Brennofen und das Schrumpfverhalten der Steine im Ofen machen den Einsatz von Kameratechnik notwendig, weil die Lage der Steine für den Roboter allein nicht exakt genug definiert werden kann.“
Hier kam Roboception ins Spiel: Gemeinsam mit dem Pionier im Bereich der 3D-Sensorik wurde auf Basis dieser Anforderungen eine sehende und lernfähige Robotiklösung zum Depalletieren von Ofensteinen realisiert. Dabei kommen Softwaremodule und Sensoren von Roboception sowie Roboter von Kuka zum Einsatz.
Sehende und denkende Roboter
Roboception kombiniert klassische und KI-basierte Methoden, damit robotische Systeme ihre Umgebung in Echtzeit erfassen können. Sie ermöglichen Robotern sozusagen das Sehen und Entscheiden, was vom Unternehmen als zentrale Elemente für zukunftsweisende und flexible Automatisierungslösungen angesehen werden. In der beschriebenen Applikation kommt ein Sensor aus der rc_visard-Familie zum Einsatz. Montiert über dem Ofenwagen, erzeugt er bereits Daten, wenn der Roboter die Steine auf dem Rollgang ablegt. Bei dem 3D-Sensor handelt es sich um eine selbstregistrierende Stereokamera, die über eine integrierte Recheneinheit verfügt. Sie stellt Echtzeit-Kamera bilder und Disparitätsbilder bereit, die auch zur Berechnung von Tiefenbildern und 3D-Punktwolken verwendet werden können. Zudem erstellt sie Konfidenz- und Fehlerbilder, mit denen sich die Qualität der Bilderfassung messen lässt. Dank der standar disierten GenICam-Schnittstelle ist der rc_visard mit den großen Bildverarbeitungsbibliotheken kompatibel und bietet darüber hinaus eine intuitive, Web-basierte Bedienoberfläche. Die zuge hörige Softwaresuite rc_reason besteht aus modularen Ergänzungen zur On-Board-Basissoftware des rc_visard. Bei den rc_reason-Softwaremodulen handelt es sich um angewandte KI-Lösungen für Robotikanwendungen. Sie können an Bord des rc_visard aktiviert und über die Nutzeroberfläche des Sensors bedient werden. Und so geht es: Der Nutzer wählt das Plug-and- play-Modul, das für seinen Anwendungsfall am Besten passt, aus. Nach wenigen Mausklicks liefert der Sensor dann lösungs relevante Informationen, zum Beispiel Greifpunkte.
Diese Plug-and-play-Lösung für maschinelles Sehen unterstützt eine Vielzahl robotischer Anwendungen, vom Griff-in-die Kiste bis zur Navigation. Aufgrund seiner On-Board-Prozessierfähigkeiten kann der 3D-Sensor direkt in die Roboteranwendung integriert werden und benötigt zumeist keinen externen Computer. Mittels der optional erhältlichen Softwaremodule deckt er Standardlösungen für Anwendungen in der Objekterkennung oder für robotische Pick-and-Place-Applikationen ab.