완전 자동 솔루션 로봇
벌크 재료에서 알려지지 않은 제품의 완전 자동 피킹
무역 저널이나 박람회에서 수년간 물류 분야 로봇 공학에 대한 과대 광고가 있어왔습니다. 대부분은 생산 환경이 아닌 물류 분야에서의 고전적인 6축 관절식 로봇입니다. 완전 자동화 소형 부품 피킹을 목표로 합니다. 여기서 주된 문제는 노동력 부족입니다. 로봇이나 그리퍼와 같은 기술적 구성 요소가 아닌, 전반적인 경제적 프로세스의 설계가 큰 과제입니다. 로봇은 각 품목 중 일부만 처리할 수 있고, 상품에는 병렬 흐름이 존재하므로 상품의 흐름, 재고, 동기화 및 통합과 관련하여 리스크가 존재합니다.
독일 Pirmasens에 위치한 psb intralogistics GmbH의 "Autopick" 피킹 로봇은 이러한 문제를 해결합니다. 개별 품목을 집기 위한 완전 자동 솔루션은 그리퍼가 있는 로봇, 전체 시스템을 위한 IT 네트워크 및 IDS Imaging Development Systems GmbH의 Ensenso 3D 카메라 2대가 장착된 강력한 이미지 프로세싱 시스템으로 구성됩니다.
어플리케이션
비전 시스템은 로봇의 눈 역할을 합니다. 소스 컨테이너에서 처리할 물체의 집을 수 있는 표면을 감지하고 로봇의 잡는 지점과 충돌 없는 경로를 계산합니다. 이를 통해 로봇은 대량 자재 중 물체를 직접 픽업하여 가장 적게 충전된 영역의 대상 빈에 배치할 수 있습니다. 진공 컵은 각 물체를 부드럽게 잡습니다. 개별 제품에 대한 사전 "티치인(teach-in)"은 필요하지 않습니다. 다기능 그리퍼는 약 병, 티 팩 등 종류에 상관없이 다양한 물품에 다양한 포장 단위에 따른 개별적 설계가 가능합니다. 시스템은 시간이 지나면서 각 항목에 가장 적합한 다른 그립을 학습합니다. 공정 안전 시스템에서 달성 가능한 피킹 성능은 잡는 물체의 특성에 크게 의존하며 이는 잡는 대상에 따라 시간당 300-500개로 달라집니다.
두 대의Ensenso N35 3D 카메라는 시스템과 이에 필요한 이미지 데이터를 제공합니다. 모든 Ensenso 3D 카메라는 "투영된 텍스처 스테레오 비전(Projected Texture Stereo Vision)" 방법에 따라 작동합니다. 각 모델은 두 개의 CMOS 센서와 어려운 조명 조건에서도 캡처할 물체에 고대비 구조를 투사하는 프로젝터를 사용합니다. Ensenso 카메라는 사람의 시각을 모방하는 스테레오 비전(Stereo Vision)을 사용하여 작동합니다. 그 결과 필요한 공간 객체 정보의 기반이 되는 3D 포인트 클라우드가 생성됩니다.
카메라를 autopick에 통합하기 위해, psb intralogistics는 Ensenso SDK를 사용했습니다. 손쉬운 설정을 위한 마법사와 3D 카메라의 카메라 캘리브레이션을 지원하는 것 뿐만 아니라 더 빠른 3D 데이터 처리를 위한 GPU 기반 이미지 프로세싱 옵션이 포함되어 있습니다.
이것은 멀티 카메라 작동에 사용되는 모든 카메라의 단일 3D 포인트 클라우드의 출력을 가능하게 합니다. 이런 경우, 다양한 시점에서의 3D 포인트 클라우드의 라이브 구성과 더불어 요구됩니다.
첫번째 카메라는 경로 계획에서 두번째 카메라의 위치를 파악하기 위해 소스 박스 위에 설치됩니다. 여기에 알려지지 않은 물체가 표시되고 적절한 핸들 포인트를 검색하기 위한 포인트 클라우드가 생성됩니다. 두번째 카메라는 isys vision의 Mikado ARC (Adaptive Robot Control) 소프트웨어의 도움으로 수행됩니다. Ensenso 3D 스테레오 비전 카메라 기술을 쉽게 구성할 수 있는 적응형 로봇 컨트롤러와 결합합니다. 그 결과 autopick에서 제공하는 자율 작동 로봇으로 빈 피킹 및 부품을 처리하는 3D 로봇 비전 솔루션이 탄생했습니다. 사전 정의, 교육, 정의 된 경로를 따르는 것 대신 작업 공간에서 독립적으로 방향을 지정하고 모든 상황에 반응합니다.
두 번째 카메라는 대상 박스 위에 있습니다. 이는 보관 가능한 위치를 검색합니다. 또한 보관 위치를 결정할 때 이를 고려할 수 있도록 박스 내용물의 높이가 결정됩니다. 대상 박스를 균등하게 채우고 제품을 조심스럽게 배치하는 것이 중요합니다. 특히 깨지기 쉬운 부품을 선택할 때 중요합니다. 이미지는 주기의 최적화를 위해 로봇의 움직임과는 별개로 수집됩니다.
우리는 컴팩트한 디자인과 높은 포인트 클라우드 품질을 위해 Ensenso N35를 선택했습니다. 시야를 고려했을 때, N 시리즈가 이상적입니다.
"카메라의 구성은 각 제품 포트폴리오에 맞게 쉽고 정확하게 조정할 수 있으며, 프로세스 중에도 조정할 수 있습니다."라고 psb intralogistics의 시스템 관리자는 설명합니다. 취급 정보 및 피킹 명령은 창고 관리 시스템에 대한 인터페이스를 통해 교환됩니다.
전망
온라인 무역은 계속해서 강력한 성장세를 보이고 있습니다. 동시에 전자 상거래 부문은 점점 더 어려워지고 있습니다. 따라서 경쟁력을 유지하기 위해 혁신적인 물류 기술이 필요한 경우가 많습니다. 현재 물류 분야만큼 젊은 인재가 부족하여 어려움을 겪고 있는 경제 분야는 거의 없습니다. 따라서 피킹 로봇의 경제적 이점은 매우 커서 중장기적으로 영구적인 위치를 차지할 것입니다. 인공 지능 기반 솔루션은 그립 외에 다른 문제를 독립적으로 또는 인간과 협력하여 안정적이고 정확하게 해결하는 방법을 학습합니다. 3D 카메라를 사용한 이미지 프로세싱은 필수적인 정보를 제공합니다.
Ensenso N35 - 빠르고 정확한 3D 비젼
- 다양하고 유연한 GigE 인터페이스 -
- 컴팩트하고 강력한 알루미늄 하우징
- IP65/67
- 글로벌 셔터 CMOS 센서와 패턴 프로젝터, 청색 및 적외선 LED
- Max. fps (3D): 10 (2x Binning: 30)와 64불일치 수준
- Max. fps (오프라인 처리): 30 (2x Binning: 70)와 64 불일치 수준
- 최대 3,000mm (N35) 의 작동거리와 다양한 영역 설정이 설계 가능합니다.
- 멀티 카메라 모드에서 사용되는 모든 카메라의 데이터로 단일 3D 포인트 클라우드 출력
- 어려 방향에서 3D 포인트 클라우드의 라이브 구성
- 울퉁불퉁한 표면에서 3D 클라우드의 포인트 정확도와 3D 데이터의 견고성을 보다 정확하게 나타내기 위한 통합 FlexView 기술
- 질감이 없는 표면을 포착하는 “투영된 텍스처 스테레오 비전” 프로세스
고객사
Psb intralogistics GmbH는 130년이 넘는 역사를 가진 유럽 물류 분야 선도업체 중 하나로, 생산 및 유통 회사의 자재 흐름 및 보관을 위한 완전한 시스템을 계획하고 구현합니다. 각 고객을 위해 개별적으로 설계된 솔루션은 효율성 측면에서 "재고" 물류 시스템을 능가합니다.
https://www.psb-gmbh.com