미지의 것을 피킹

물류 분야의 강력하고 유연한 로봇 자동화

세계적 유행병은 공급망과 물류 산업에 급진적인 영향을 미쳤고, 로봇 자동화에 대한 필요를 그 어느때보다 시급하게 만들었습니다. 물품 창고 노동력의 70% 이상이 피킹과 패킹에 투입되고 있어, 많은 기업들이 물류 자동화에 점진적으로 투자하고 있습니다. 하지만 로봇이 무제한적으로 많은 개수의 (미지의) 재고품들을 관리해야 한다면, 어떻게 처리할 수 있을까요? 이러한 회사는 다양한 오브젝트들의 피킹 앤 플레이싱(picking and placing)을 자동화할 수 있는 빠르고 안정적이며 강인한 방법이 필요합니다.

네덜란드 기업 Fizyr는 이 어려운 작업을 성공적으로 해냈습니다. Fizyr은 Delft에 기반한 컴퓨터 비전 회사로, 로봇이 혹독한 물류 환경에서도 미지의 오브젝트들을 피킹할 수 있도록 하는 것에 집중합니다. 그 결과, 아이템 피킹, 소포 처리, 팔레트에서 내리기(depalletising), 하역, 수하물 처리와 같은 다양한 조건들 및 어플리케이션들에서 물류 자동화를 가능하게 하는 자동 비전 솔루션을 개발하였습니다. 최적의 하드웨어로 시스템을 완성하기 위해, Fizyr는 IDS의 고성능 GigE uEye 카메라와 작고 견고한 Ensenso 3D 카메라를 통합하였습니다.

어플리케이션

시장에 나와있는 대부분의 플레이어들과 같이, 독점적으로 피킹 셀을 제공하지 않으며 대신에, Fizyr는 어떠한 시스템과도 원활하게 통합되는 플러그-앤-플레이 모듈식 소프트웨어 제품을 개발하였습니다. 이를 통해, 통합자들이 그들의 피킹 셀에 대하여 최고의 하드웨어 (예: 협동로봇(Cobot) 또는 산업용 로봇)를 자유롭게 선택할 수 있습니다. 비용, 견고성 및 속도 최적화를 촉진하면서, IDS는 카메라 분야에서 선호되는 파트너입니다. 본질적으로, 카메라는 피킹되거나 분류될 제품을 보여줍니다. 개별적인 고객 어플리케이션에 따라, 강력한 GigE uEye CMOS 카메라들과 결합된 최대 4대의 Ensenso 3D 카메라들이 사용됩니다.

Ensenso 3D 카메라는 로봇이 미지의 오브젝트들을 개별적으로 처리하는 것을 허용합니다.
Ensenso 3D 카메라는 로봇이 미지의 오브젝트들을 개별적으로 처리하는 것을 허용합니다.

통합된 IDS 산업용 카메라는, 안정적이고 정확한 이미지 캡처를 보장합니다. 이러한 이미지 캡처는, 오브젝트들을 서로 다르게 처리하기 위한 분류를 포함하여, 매초 100개 이상의 파지 포즈들(grasp poses)을 제공하는 Fizyr의 소프트웨어 알고리즘을 위하여 필요합니다. 또한 소프트웨어는 품질 관리를 수행하고 결함을 감지하여 손상된 아이템이 선별기에 놓이는 것을 방지합니다 - 자동 시스템의 날카로운 눈, IDS 카메라의 도움으로.

따라서, 이러한 알고리즘은, 물건 꾸러미의 유형 (박스, 가방, 봉투/플랫, 튜브, 실린더, 변형 가능한 물체 등)의 분류에 대한 정보는 물론, 세분화에 대한 모든 관련 정보를 제공할 수 있습니다. 시스템은 6 DoF (자유도)에서 가능한 파지 포즈 및 오브젝트마다 다수 개의 정렬된 포즈에서, 이상치(outliers) 또는 운반 불가능한 것들(즉, 손상된 상품)을 인식합니다. 센서 또는 로봇이 투명한 오브젝트는 물론, 빽빽이 쌓여 있거나 겹쳐진 오브젝트들, 반사율이 높은 아이템들, 및 비닐 봉지 안의 의류, 흰색 위에 흰색과 검은 색 위에 검은 색의 편평한 것들도 처리할 수 있도록 합니다.

이 시스템은 열악한 조명 조건에서도, 미지의 소포를 강인하게 분할합니다.

uEye CP
데이터 획득
데이터 획득

Ensenso 3D 카메라 모델들은 그 폭넓은 기능으로 인하여, 3D 오브젝트 인식, 분류 및 위치 확인(예: 품질 보증, 시운전), 물류 자동화 (예: 팔레트에 올리기(내리기)), 로봇 어플리케이션(예: 빈 피킹), 최대 8m³의 오브젝트 캡처(예: 팔레트) 또는 자동 저장 시스템과 같은 공급망 및 물류 산업의 광범위하고 까다로운 어플리케이션들에서 사용될 자격을 갖추게 됩니다.

Fizyr는 최신의 빠른 래퍼를 사용하여 소프트웨어에 Ensenso SDK를 통합했습니다. 큰 장점은 2D/3D 조합으로, 이는 2D 카메라로부터의 이미지를 3D 포인트 클라우드 위에 오버레이로 배치하도록 할 수 있습니다.

— Herbert ten Have, Fizyr의 CEO —

이것은 장면의 더 생생한 인상을 제공합니다. 다른 한편으로, 카메라 이미지는 타겟-지향된 그립을 보장하도록 "손-눈 보정"을 통해 로봇 좌표계에 최적으로 조정될 수 있습니다.

전망

전자 상거래의 강력한 성장으로 대형 패키지에 대한 수요가 증가했습니다. 동시에, 전 세계적인 유행병으로 인한 통제들은 가용 노동력의 감소와 기업의 물리적 거리두기에 대한 긴급한 필요성을 초래하였습니다. 이러한 과제를 해결하기 위해, 기업은 인공 지능과 머신 비전이 중요한 역할을 하는 로봇 자동화로 점차 전환하고 있습니다. 동시에, 로봇 자동화는 비용을 줄이고 직업 안전을 증가시킵니다.

최첨단 자동화된 피킹 셀을 위한 고품질 모듈들에 대한 수요가 전 세계적으로 증가하고 있습니다. 소프트웨어 및 하드웨어 컴포넌트들에 대한 시스템 통합 업체들의 요구 사항도 함께 증가하고 있습니다. Fizyr-IDS 솔루션은 다음과 같은 이점들을 제공합니다:

  • 플러그 앤 플레이 솔루션으로 어떠한 시스템들에도 손쉬운 통합이 가능합니다.
  • 하드웨어 애그노스틱(hardware-agnostic)이므로, 고객들로 하여금 언제든지 오더 피킹 시스템을 자신들의 요구사항에 맞춰서 유연하게 조정할 수 있도록 합니다.
  • 여기에는 항상 최적의 오브젝트 정보를 제공하는, 강인하고 정확하며 유연하고 사용하기 쉬운 3D 비전 시스템이 포함되어 있습니다.

그들 모두는 미래에 대비한 자동화된 "Good-To-Person" 시스템의 필수 구성 요소입니다.

Fizyr