Escolha manual

Bin picking, ou seja, a coleta robótica de objetos com poses aleatórias de uma lixeira, é uma das tarefas robóticas mais comuns, mas também uma das que apresenta alguns dos maiores desafios tecnológicos. Um robô precisa ser equipado com visão excepcional e inteligência robótica para ser capaz de localizar cada peça em uma lixeira, navegar até ela sem colidir com seu ambiente ou outras peças, depois pegá-la e colocá-la com segurança em outro local em uma posição alinhada .

Existem duas maneiras de montar um sistema de visão 3D na célula robótica, cada uma com suas vantagens e cada uma sendo mais adequada para determinadas aplicações:

A. Calibração extrínseca

B. Calibração mão-olho

Calibração extrínseca

Calibração extrínseca é usado em configurações em que o scanner é montado em uma posição fixa e estacionária na célula robótica, geralmente acima da lixeira . O scanner não deve ser movido em relação ao robô após o sistema ter sido calibrado, mas não precisa estar parado em relação à célula robótica.

A Photoneo oferece cinco modelos do scanner PhoXi 3D (XS – XL), cada um fornecendo um volume de digitalização diferente, variando de 16 centímetros a 4 metros. Como regra geral, quanto mais espaço for necessário para a aplicação de bin picking – incluindo o espaço para o movimento do robô, o tamanho do bin e das peças, etc. – o modelo maior do PhoXi 3D Scanner será necessário.

Calibração extrínseca é feito com qualquer adequado bola anexado ao ponto final do braço robótico ou à pinça. A bola precisa ser feita de um material apropriado para escaneamento, ou seja, liso e não muito reflexivo.

Calibração extrínseca:o scanner 3D é montado em uma posição estacionária.

Escolha manual

Calibração mão-olho permite montar o sistema de visão 3D diretamente no braço robótico . Para uma calibração bem-sucedida, o scanner deve ser montado atrás da última junta (por exemplo, na pinça). Quaisquer alterações feitas na posição do scanner após a calibração tornam a matriz de calibração inválida e todo o procedimento de calibração deve ser realizado novamente.

calibração olho-mão é feito com um padrão de marcador – uma folha plana de papel (ou outro material) com um padrão especial reconhecido pelos scanners Photoneo PhoXi 3D.

Calibração mão-olho:o scanner 3D é montado no braço robótico.

Vantagens da seleção manual

A seleção manual oferece várias vantagens em relação à configuração tradicional. Se você tiver uma caixa grande e um scanner montado acima dele com um ponto de vista fixo, você não poderá digitalizar a lixeira com um scanner pequeno . Se você montar um pequeno scanner diretamente no braço robótico, poderá aproximar-se do conteúdo da caixa com o scanner e escolha qual parte da caixa digitalizar .

Outra vantagem da seleção manual de caixas ocorre caso você tenha duas caixas . Um scanner montado firmemente em uma posição fixa não será capaz de fazer digitalizações de ambos os compartimentos – isso exigiria pelo menos dois scanners. Em contraste com isso, um scanner montado no braço robótico moverá de uma caixa para outra e faça varreduras de seu conteúdo a partir da distância e ângulo apropriados. Assim, é capaz de cobrir uma área maior do que a calibração extrínseca .

A escolha manual do lixo também pode eliminar a necessidade de escurecer o ambiente onde a célula robótica é colocada. A luz ambiente proveniente de uma janela pode representar sérios desafios para o sistema de visão 3D implantado e geralmente requer um esforço especial para escurecer toda a sala. Um scanner conectado ao robô pode fazer digitalizações de uma lixeira primeiro de um lado e depois do outro , minimizando a necessidade de fazer ajustes especiais no ambiente .

Também pode acontecer que o próprio sistema de visão 3D projete sombras na lixeira e inibe uma aquisição de alta qualidade da cena. Esse problema geralmente é resolvido fazendo um compromisso e encontrando a posição ideal para o scanner em relação à lixeira ou reorganizando manualmente as peças dentro da lixeira para que o sistema de visão as capture todas no final. A coleta manual elimina esse problema, pois permite que o scanner "olhar" para a cena de qualquer ângulo e de qualquer posição .

Da mesma forma, a abordagem mão-olho é uma solução ideal para coletar peças que são colocadas perto das paredes da lixeira . As paredes – e até mesmo as próprias partes – podem projetar sombras e inibir o reconhecimento das peças, então montar o sistema de visão no braço robótico permitirá que você se aproxime e escolha as peças de um ângulo apropriado.

Embora a seleção manual de bins ofereça inúmeras vantagens em relação à calibração extrínseca, também é justo dizer que um scanner conectado ao braço robótico pode restringir os movimentos do robô . Tendo em mente essa limitação, é aconselhável escolher um scanner menor . No caso do Photoneo família de scanners 3D PhoXi , os modelos apropriados são XS, S, M e L , cobrindo uma faixa de varredura de 16 cm até 2 m.

Outro fato importante é que o robô precisa ficar parado durante a aquisição do escaneamento, o que pode prolongar o tempo de ciclo. Portanto, a abordagem mão-olho não é adequada para aplicações de tempo crítico.

Se você deseja automatizar sua aplicação, mas não tem certeza de qual tipo de solução de bin picking seria a mais adequada para seu projeto, entre em contato conosco e vamos conversar sobre isso. Teremos o maior prazer em ajudá-lo.