INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2023

01 Eine Kombination aus 2D- und 3D-Industriekameras ermöglicht
die optimale Objekterfassung
02 Das Robotik-Assistenzsystem erkennt unbekannte Pakete
auch in der Tiefe
überlappenden Objekten, stark reflektierenden Gegenständen
und Textilien in Polybeuteln, weiß-auf-weiß und schwarz-aufschwarz-Flächen
sowie transparenten Objekten.
VARIANTENREICHE OBJEKTE ERFASSEN
3D-Kameras ermöglichen Robotern das räumliche Sehen. Dabei
gilt: je größer die Variantenvielfalt der zu erfassenden Objekte,
desto höher die Anforderungen an die Robot-Vision Lösung, um
präzise auf die unterschiedlichen Gegebenheiten zu reagieren.
Die Kombination von 3D- und 2D-Kameratechnik ist dort empfehlenswert,
wo die Vorteile beider Technologien eine Synergie
ergeben: Die hochpräzise Digitalisierung durch 3D-Kameras wie
Ensenso ermittelt Formen, Oberflächenstrukturen oder die Lage
von Objekten im Raum. Mit 2D-Daten wiederum sind Kanten und
Farben präzise detektierbar und Kennzeichnungen lesbar. Bei
Fizyr sorgt die Kombination aus 2D- und 3D-Kameras für die nötige
Klassifizierung, um verschiedenste, auch unbekannte Objekte
unterschiedlich handhaben zu können. Die uEye CP-Kamera
nimmt 2D-Bilder der zu behandelnden Objekte auf und stellt
diese als Input für die Algorithmen zur Verfügung, die die Objekte
unter der Kamera klassifizieren. Die Objekte können in Form,
Größe, Farbe, Material und Position völlig variieren.
DAS BESONDERE: STEREO VISION VERFAHREN
Die Ensenso-Kamera wiederum erstellt eine 3D-Punktewolke, in
der alle relevanten räumlichen Objektinformationen enthalten
sind. Die eigens von Fizyr entwickelte Software kombiniert diese
mit den Informationen aus dem 2D-Bild, analysiert die Oberfläche
im Hinblick auf geeignete Greifer-Positionen und schlägt die besten
Greifpositionen vor. Das Stereo Vision Verfahren der Ensenso 3D-
Kameras ermöglicht dabei eine sehr präzise Objektdarstellung,
auch bei Materialien mit spiegelnden Oberflächen. Alle Ensenso-
Kameras sind hierfür mit einem lichtstarken Projektor ausgestattet,
der mittels einer Pattern-Maske eine kontrastreiche Textur auf
das abzubildende Objekt projiziert und somit die auf dessen
Oberfläche nicht oder nur schwach vorhandenen Strukturen ergänzt.
Das Ergebnis ist ein plastischerer Eindruck der Szene. Dies
stellt eine Schlüsselkomponente für die Software dar, welche so
auf eine höhere Qualität der Tiefeninformationen zurückgreifen
kann. Das Kamerabild kann mittels „Hand-Auge-Kalibrierung“
optimal auf das Roboterkoordinatensystem abgestimmt werden,
um ein zielgerichtetes Greifen zu gewährleisten.
Die Kameramodelle sowie die Anzahl der Kameras pro System
hängen vom Anwendungsfall ab. Für eine typische Bin-Picking-
Lösung mit einem Cobot wird beispielsweise eine Ensenso N35 in
Kombination mit einer GigE uEye CP eingesetzt. „Der bisher häufigste
Anwendungsfall für Fizyr ist die Verwendung je einer uEye-
Kamera und einer Ensenso 3D-Kamera pro System, aber es gibt
keine Einschränkungen“, erklärt Herbert ten Have, CEO bei Fizyr.
KOMMISSIONIERUNG DER ZUKUNFT
Die Nachfrage nach qualitativ hochwertigen Modulen für automatische
Kommissionierzellen wächst weltweit. Gleichzeitig
sind die Anforderungen von Systemintegratoren an Soft- und
Hardwarekomponenten gestiegen. Die Fizyr-IDS-Lösung gibt
Antwort auf diese Herausforderungen: Als Plug-and-Play-Lösung
entwickelt, ermöglicht sie eine einfache Integration in jedes bestehende
System. Kunden können diese somit individuell nach
den Bedürfnissen ihrer Kommissionierungsanlage einsetzen und
jederzeit flexibel anpassen. Mit Hilfe der leistungsfähigen Industriekameras
gelingt für jeden Anwendungsfall eine optimale Objekterfassung
als Grundlage für die Roboterautomation. Kommt neben
2D- und 3D-Anwendungen auch noch künstliche Intelligenz ins
Spiel, sind die Möglichkeiten der Prozessoptimierung mit Hilfe
industrieller Bildverarbeitung nahezu grenzenlos.
Bilder: Aufmacher + 01 IDS, 02 Fizyr
www.ids-imaging.de
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