Recolección manual de contenedores

La recolección de contenedores, es decir, la recolección robótica de objetos con poses aleatorias de un contenedor, es una de las tareas robóticas más comunes, pero también una de las que plantea algunos de los mayores desafíos tecnológicos. Un robot debe estar equipado con una visión e inteligencia robótica excepcionales para poder localizar cada pieza en un contenedor, navegar hasta ella sin chocar con su entorno u otras piezas, luego recogerla y colocarla de forma segura en otra ubicación en una posición alineada. .

Hay dos formas de montar un sistema de visión 3D en la celda robótica, cada una tiene sus ventajas y cada una es más adecuada para ciertas aplicaciones:

A. Calibración extrínseca

B. Calibración ojo-mano

Calibración extrínseca

Calibración extrínseca se utiliza en configuraciones donde el escáner está montado en una posición fija y estacionaria en la celda robótica, normalmente encima del contenedor . El escáner no se debe mover en relación con el robot después de que se haya calibrado el sistema, pero no es necesario que esté estacionario en relación con la celda robótica.

Photoneo ofrece cinco modelos del escáner 3D PhoXi (XS - XL), cada uno de los cuales proporciona un volumen de escaneo diferente que va desde los 16 centímetros hasta los 4 metros. Como regla general, cuanto más espacio se requiere para la aplicación de selección de contenedores, incluido el espacio para el movimiento del robot, el tamaño del contenedor y las piezas, etc., se requiere el modelo más grande del escáner 3D PhoXi.

Calibración extrínseca se hace con cualquiera adecuada pelota conectado al punto final del brazo robótico o a la pinza. La pelota debe estar hecha de un material que sea apropiado para escanear, es decir, suave y no demasiado reflectante.

Calibración extrínseca:el escáner 3D se monta en una posición estacionaria.

Recolección ojo-mano

Calibración ojo-mano le permite montar el sistema de visión 3D directamente en el brazo robótico . Para una calibración exitosa, el escáner debe montarse detrás de la última unión (por ejemplo, en la pinza). Cualquier cambio realizado en la posición del escáner después de la calibración hace que la matriz de calibración sea inválida y todo el procedimiento de calibración debe llevarse a cabo nuevamente.

Calibración mano-ojo se hace con un patrón de marcador – una hoja plana de papel (u otro material) con un patrón especial reconocido por los escáneres 3D Photoneo PhoXi.

Calibración mano-ojo:el escáner 3D está montado en el brazo robótico.

Ventajas del picking manual

El picking ojo-mano ofrece una serie de ventajas sobre la configuración tradicional. Si tiene un contenedor grande y un escáner montado encima con un punto de vista fijo, no podrá escanear el contenedor con un escáner pequeño . Si monta un escáner pequeño directamente en el brazo robótico, puede acercarse al contenido. del contenedor con el escáner y elija qué parte del contenedor escanear .

Otra ventaja de la selección manual de contenedores se presenta en caso de que tenga dos contenedores. . Un escáner montado firmemente en una posición fija no podrá escanear ambos contenedores; esto requeriría al menos dos escáneres. En contraste con esto, un escáner montado en el brazo robótico se moverá de un contenedor a otro y escanear su contenido desde la distancia y el ángulo adecuados. Por lo tanto, es capaz de cubrir un área más grande que la calibración extrínseca .

La recolección manual de contenedores también puede eliminar la necesidad de oscurecer la habitación donde se coloca la celda robótica. La luz ambiental proveniente de una ventana puede plantear serios desafíos para el sistema de visión 3D implementado y, a menudo, requiere un esfuerzo especial para oscurecer toda la habitación. Un escáner conectado al robot puede hacer escaneos de un contenedor desde un lado primero y luego desde el otro , minimizando la necesidad de realizar ajustes especiales en el entorno .

También puede ocurrir que el sistema de visión 3D proyecte sombras en el contenedor e inhibe una adquisición de alta calidad de la escena. Este problema generalmente se resuelve haciendo un compromiso y encontrando la posición más óptima para el escáner en relación con el contenedor o reorganizando manualmente las piezas dentro del contenedor para que el sistema de visión las capture todas al final. La selección manual de contenedores elimina este problema, ya que permite que el escáner "observe" la escena desde cualquier ángulo y desde cualquier posición .

Del mismo modo, el enfoque mano-ojo es una solución óptima para recoger piezas que se colocan cerca de las paredes del contenedor . Las paredes, e incluso las piezas mismas, pueden proyectar sombras e inhibir el reconocimiento de las piezas, por lo que montar el sistema de visión en el brazo robótico le permitirá acercarse y recoger las piezas desde un ángulo adecuado.

Si bien la selección manual de contenedores ofrece numerosas ventajas sobre la calibración extrínseca, también es justo decir que un escáner conectado al brazo robótico puede restringir los movimientos del robot . Teniendo en cuenta esta limitación, es recomendable elegir un escáner más pequeño . En el caso de la familia de escáneres 3D PhoXi de Photoneo , los modelos adecuados son XS, S, M y L , cubriendo un rango de escaneo desde 16 cm hasta 2 m.

Otro hecho importante es que el robot debe permanecer quieto durante la adquisición del escaneo, lo que puede prolongar el tiempo del ciclo. Por lo tanto, el enfoque mano-ojo no es adecuado para aplicaciones en las que el tiempo es crítico.

Si desea automatizar su aplicación pero no está seguro de qué tipo de solución de selección de contenedores sería la más adecuada para su proyecto, contáctenos y hablemos al respecto. Estaremos encantados de atenderte.