LHRobotics.Vision – ビンピッキングテクノロジーパッケージ

ロボットビジョンテクノロジーパッケージ - LHRobotics.Vision

テクノロジーパッケージLHRobotics.Visionによって、Liebherrは産業用ロボットのビジョンアプリケーションを対象に、そのノウハウを幅広いユーザーに提供しています。

細部へのこだわり

テクノロジーパッケージ

このテクノロジーパッケージには、正確な対象識別、対象選択、そして衝突を起こさず部品の取り出しを実現するLHRobotics.Visionソフトウェアが含まれています。また、搬送先までのロボットのパスプランニングもオプションで用意しています。アプリケーションには追加でプロジェクターベースのビジョンシステムが必要となります。

各用途に応じて異なる画像分野のバリエーションを持つプロジェクターベースのビジョンシステム

ソフトウェア

ベーシックライセンス

低価格のベーシックライセンスには、ワーク検知と衝突を起こさない部品の取り出しが含まれます。これは、格納位置とそこに至るパスプランニングをLHRobotics.Visionソフトウェアに引き継ぐ必要のないアプリケーションに理想的なライセンスバージョンです。このバージョンでは、衝突検知はグリッパー使用に限定されていますが、ロボットの干渉形状は考慮されていません。そのため、このライセンスは特に平らな箱や箱の奥深くまで届く大型のグリッパーに適しています。

ベーシックライセンスではLHRobotics.Visionの低スペックバージョンを稼働させることができます。以下の機能はベーシックライセンスには含まれません：

格納ポイントの作成、および格納のパスプランニング
障害物の追加
ロボットモデルの追加

プロライセンス

プロライセンスでは、LHRobotics.Visionソフトウェアの機能を無制限にご使用いただけます。このバージョンでは、ベーシックライセンスの機能の他、以下の機能を追加でご利用いただけます：

衝突検知用ロボットモデルの作成
格納ポイントの作成
格納ポイントまでのパスプランニング
パスプランニングにおける衝突検知用セル環境全体の追加

このバージョンは、処理工程において取り出したワークの格納位置が重要なアプリケーションに特に適しています。

スマートなビンピッキングソフトウェア

プログラミングスキルが全く無くても複雑なアプリケーションを設計できるでしょうか？LHRobotics.Visionなら可能です。直観的に操作できるグラフィックユーザーインターフェースを使い、以下の簡単な手順で必要なすべての情報を迅速に入力することができます：

ワークの作成
輸送コンテナの設定

形状が複雑ではないモデルの場合、直接ソフトウェアで作成するか、または既存のCADデータをインポートすることができます。

ステップバイステップで最適なピッキングを実現

すべての軸動作を含めた部品の取り出しをソフトウェアでリアルに再現するために、グリッパーも詳細に作成されます：グリッパーや7軸または8軸目を表示させることもできます。干渉形状がある場合、その時点のグリッパーの開閉状態が考慮されます。ここでも、既存のCADデータを利用することができます。

グリッパーとワークの接触

ワークとグリッパーが接触する場合、適切なグリップポイントを定義することが大切です。これは、グリッパーを視覚的に配置するか、または座標を使って正確に定義することによって可能です。自由度のテストは可能で、LHRobotics.Vision Simプラグインを使えば実際のピッキングサイクルをシミュレートすることができます。これによって、アプリケーションを実際にテストする前にグリッパーを事前に最適化することができます。

周辺を監視

部品とグリッパーが作成されると、次は周辺部です：作業スペースの確認に使用されるロボットがライブラリから選択されます。障害となるものはすべて事前に把握させることができます：

ロボットの作業スペース内に存在する障害物の入力
センサーとロボット間のシステムのハンドアイキャリブレーション
衝突を起こさない部品の取り出しに必要な境界条件の定義

LHRobotics.Vision Simを使った統合シミュレーションオプション

追加オプションのLHRobotics.Vision Simを使うと、ロボットセルを物理的に構築する前予めビンピッキングアプリケーションをテストすることができます。これによって、セルレイアウトやグリッパーの確認、さらには箱を空にするレベルなどの確認が行え、起こり得る問題を早期に認識することができます。またその他、このシミュレーションによって設備に影響を与えることなく稼働させたままセルの継続的な最適化が可能となり、新しいワークの適合性評価を支援することができます。

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人工知能が闇に光をもたらします

ビフォー：

アフター：

バージョン3.4以降、検出パラメーターの最適化がAIによって支援されています。

これを可能にするためにオペレーターは点群を作成し、その中に実際のワークを手動で配置することによって点群を分類していきます。これによってどの領域でワークを探すべきなのかがソフトウェアに表示されます。その後、ソフトウェアは自動的に複数のスキャンを実施し、検出パラメーターを個別に調整していきます。これを繰り返すことによって、ソフトウェアはワーク検出の最適設定を決定できます。

AIを活用した点群セグメンテーションによるワーク検出の最適化

ワークを迅速かつ正確に検出するために、リープヘルは点群セグメンテーションにおいてもAIによる支援を利用しています。ワークは、点群と比較する前にAIを使ってサブセグメントに分割されます。その後、LHRobotics.Visionソフトウェアは定義された領域のワークだけを探します。箱の側面や床などワークに割り当てられていないセグメントは、点群から削除され、検出の対象から外されます。

個々のアプリケーションに適したカメラ

LHRobotics.Visionには、オープンセンサーインターフェースが搭載され、例えばEnsenso、Zivid、Keyence、Photoneo、Sensopartのビジョンシステムを統合することができます。同じく、別のメーカーのこれ以外のセンサーもソフトウェアと併用することができます。

適切なセンサーの選択は様々な要素に依存します。ここで重要なのはセンサーの位置で、オンアームまたは固定式です。

細かい検出を行う上で最適な配置：グリッパーにセンサーを備えたオンアームアプリケーション

細かい検出を確実なものにするために、センサーはできる限りワークに近い位置に配置する必要があります。そのために、センサーがグリッパー上に直接取り付けられたオンアームと呼ばれるアプリケーションが用いられます。

ロボットはセンサーが正確に配置されていることを管理し、作業エリア全体に柔軟にセンサーを配置することができます。検出方向に角度をつけることにより、反射する部品も確実に点群の中に取り込むことができます。

センサーの概要

サイクルタイムが最適化された工程を対象としたアプリケーションでは、ロボットに依存せず個別に箱の上に配置されるセンサーが適しています。これらのセンサーはロボットの動きに依存せずにスキャンを実施できるため、ロボットアームが箱に到達する前に予め次に取り出すワークを識別し、グリッパーのパスを計算することができます。

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