Die nächste Dimension von Hand-Auge-Anwendungen – Bewegung

In der Robotik bezeichnet ein Hand-Auge-System eine Anordnung, bei der ein Sichtsystem direkt am Roboterarm angebracht ist , in der Regel hinter dem allerletzten Gelenk. Mit anderen Worten bewegt sich das Bildverarbeitungssystem zusammen mit dem Roboterarm. Dieser Ansatz ist in der Robotik ziemlich neu und bietet eine Alternative zur traditionelleren festen Montage des Bildverarbeitungssystems, normalerweise über dem Arbeitsvolumen des Roboters. Obwohl der Hand-Auge-Ansatz vielen Anwendungen zugute kommen kann, war sein Potenzial bisher weitgehend durch Standard-Bildverarbeitungssysteme begrenzt. Photoneo kommt mit einer ultimativen Lösung, die diesen bildbasierten Einschränkungen endlich ein Ende setzt.

Vorteile des Hand-Auge-Ansatzes

Der Hand-Auge-Ansatz ist sehr nützlich bei bestimmten Anwendungen da es eine Reihe von Vorteilen gegenüber der Fixed-Vision-System-Methode bietet. Erstens kann es ein viel größeres Scanvolumen abdecken, da es spezifisch auf den Interessenbereich ausgerichtet werden kann, was viel mehr Flexibilität als der letztere Ansatz bietet. Die Vision-System ist somit nur durch die Reichweite des Roboters und nicht durch sein eigenes Scanvolumen begrenzt.

Da der Scanabstand einer der Hauptparameter ist, der die Scangenauigkeit bestimmt, kann ein Hand-Auge-Vision-System mit einem kürzeren Scanbereich im Vergleich zu einem festen Vision-System mit einem großen Scanabstand einen viel höheren Detaillierungsgrad liefern. stark> Wenn ein Kunde einen großen, mit Kleinteilen gefüllten Behälter hat, wird die höchste Detailgenauigkeit durch die Verwendung eines kleinen Scanners mit kurzer Scanreichweite erreicht, der am Roboterarm montiert ist. Die So kann der Roboter mit dem Scanner aus optimaler Entfernung an den Behälterinhalt heranfahren und die Einzelteile aus verschiedenen Blickwinkeln und Perspektiven scannen. Wenn jedoch ein Fixed-Vision-System einen zufriedenstellenden Detaillierungsgrad bietet (z. B. Photoneo PhoXi 3D Scanner XL), ist es ratsam, den Fixed-Vision-System-Ansatz zu wählen.

Ein Hand-Auge-System ist auch eine vorteilhafte Option, wenn eine Anwendung zwei oder mehr Behälter umfasst . Ein Standardaufbau mit einem festen Sichtsystem würde entweder eine lineare Achse über den Behältern oder mehrere Sichtsysteme erfordern. Ein Hand-Auge-System reicht aus ein Scanner bewegt sich mit dem Roboterarm von einem Container zum anderen.

Die Möglichkeit, Behälterinhalte aus nächster Nähe und aus jeder Perspektive zu scannen, eliminiert auch effektiv Probleme im Zusammenhang mit Schatten. Behälterwände oder ein fest über dem Behälter montiertes Sichtsystem können Schatten auf bestimmte Bereiche des Behälters werfen, Hemmung der richtigen Scan-Erfassung einiger Teile. In solchen Fällen muss ein Kompromiss gefunden werden, um die optimale Position für den Scanner in Bezug auf den Behälter zu finden, und manchmal müssen die Teile manuell neu angeordnet werden. Der Hand-Auge-Ansatz kann diese Herausforderung leicht überwinden.

Schließlich können einige Anwendungen spezielle Anpassungen des Raums erfordern, in dem die Roboterzelle platziert wird – insbesondere wenn es um die Reduzierung des Umgebungslichts geht . Die Möglichkeit, den Container aus verschiedenen Ansichten zu scannen, minimiert die Notwendigkeit, den gesamten Raum abzudunkeln , wodurch zuerst eine Seite des Behälters und dann die andere erfasst wird.

Hand-Auge-Systeme stellen einen modernen Ansatz mit steigender Popularität dar, der in immer mehr Roboteranwendungen Fuß fasst. Ihre Vorteile werden mit dem Aufkommen der kollaborativen Robotik noch wichtiger. Allerdings man sollte im Hinterkopf behalten, dass der Einsatz des Hand-Auge-Ansatzes nur in bestimmten Arten von Anwendungen wirklich sinnvoll ist.

Wichtige Überlegungen vor der Anwendung des Hand-Auge-Ansatzes

Der Wahl des Hand-Auge-Ansatzes sollte immer eine sorgfältige Abwägung der Anforderungen und Feinheiten einer bestimmten Anwendung vorausgehen. Obwohl diese Art der Einrichtung eine Reihe von Vorteilen bietet, müssen bestimmte Faktoren berücksichtigt werden, bevor Sie sich für den Hand-Auge-Ansatz entscheiden.

Hand-Auge-Systeme erfordern eine schwierigere Installation als Setups mit einem Fixed-Vision-System. Es ist auch schwieriger, einen optimalen Weg zu finden, um die Kabel zu handhaben, die das eingesetzte Bildverarbeitungssystem mit Strom versorgen.

Da der Scanner außerdem am Roboterarm befestigt ist, kann er die Bewegungen des Roboters einschränken. Es ist daher ratsam, ein kleineres Vision-System zu verwenden. Die am besten geeigneten Modelle der Photoneo PhoXi 3D-Scanner-Familie sind XS, S, M und die MotionCam-3D-Modelle S, S+ und M, die zusammen einen Scanbereich von 16 Zentimetern bis zu 1,5 Metern abdecken.

Ein weiterer Nachteil von Hand-Auge-Systemen ist ein höheres Kollisionsrisiko mit dem Sensor und mögliche Schwierigkeiten beim Finden der optimalen Position am Roboterarm für das Sichtsystem besonders wenn es größer ist. Ein weiterer großer Nachteil ist die Tatsache, dass Roboterbewegungen Vibrationen verursachen , mit denen standardmäßige hochpräzise Flächenscan-Bildverarbeitungssysteme nicht umgehen können. Aus diesem Grund muss der Roboterarm während der Scanerfassung stillstehen, was die Zykluszeit verlängern kann. Daher ist der Hand-Auge-Ansatz nicht die richtige Lösung für zeitkritische Anwendungen.

In vielen Fällen ist es besser, den Fixed-Vision-System-Ansatz mit einem hochwertigen 3D-Vision-System mit großem Scanvolumen wie dem Photoneo PhoXi 3D-Scanner XL zu wählen, als sich für ein Hand-Auge-System mit schwieriger Einrichtung zu entscheiden. Installation.

Natürlich gibt es Anwendungen, bei denen das Hand-Auge-Setup ist die beste Option und das tun profitieren sehr von diesem Ansatz. In diesen Fällen können die oben beschriebenen Nachteile von Hand-Auge-Systemen mit überwunden werden Photoneos revolutionäre „Parallel Structured Light“-Technologie – der einzige 3D-Erfassungsansatz, der Vibrationen effektiv widerstehen kann und so ein qualitativ hochwertiges 3D-Scannen von sich bewegenden Objekten ohne Bewegungsartefakte ermöglicht.

Hand-Auge-Koordination in Bewegung

Die „Parallel Structured Light“-Technologie, die in der Photoneo 3D-Kamera MotionCam-3D implementiert ist, ermöglicht Hand-Auge-Koordination ohne Kompromisse. MotionCam-3D ist das einzige 3D-Vision-System, das selbst während der Bewegung des Roboterarms qualitativ hochwertige Scans liefert. Die Kamera ist sehr vibrationsfest und erfordert kein Stoppen des Roboters.

Da die Technologie die Erfassung von Objekten ermöglicht, die sich mit bis zu 144 Stundenkilometern bewegen, haben die Vibrationen, die durch die Bewegung des Roboterarms verursacht werden, keinen Einfluss auf die Qualität der 3D-Punktwolkendaten Die Kamera bietet eine Auflösung von 0,9 Mpx und eine Genauigkeit von 300 – 1250 μm bei den fünf verfügbaren Modellen (S, S+, M, M+, L). Beim Umschalten in den statischen Modus werden die Parameter noch höher und bieten eine Auflösung von 2 Mpx und eine Genauigkeit von 150 – 900 μm.

Der größte Vorteil dabei ist, dass der Roboter nicht anhalten muss, um einen Scan durchzuführen , was die Zykluszeit dramatisch verkürzt im Vergleich zu allen anderen auf dem Markt erhältlichen Technologien. Es öffnet damit die Tür zu neuen Anwendungen wie der sofortigen Verfolgung der Objektposition.

Dieses Argument bleibt auch im Zusammenhang mit der kollaborativen Robotik relevant, die im Allgemeinen durch die Nachteile von Standardmethoden sehr eingeschränkt war. Kollaborative Roboter sind per se langsamer als Industrieroboter und in Kombination mit dem Hand-Auge-Ansatz verlängern sich die Zykluszeiten sogar noch mehr. MotionCam-3D überwindet diese Einschränkung und funktioniert auch perfekt, wenn sie am Arm eines kollaborativen Roboters befestigt ist.

MotionCam-3D ist in fünf Modellen erhältlich – am besten geeignet für Hand-Auge-Anwendungen sind die Modelle S, S+ und M. Das kleinste Modell S eignet sich gut für einen Scanbereich zwischen 366 – 558 mm, während Modell S+ die gleichen Körpermaße aufweist (80 x 68 x 307 mm) bietet ein erweitertes Sichtfeld mit einer Reichweite von 630 – 1574 mm. Modell M ist die richtige Wahl für einen Tastabstand von 497 bis 939 mm.

Motioncam-3D ist die ultimative Lösung für jede Art von Roboteraufgaben – egal ob es sich um statische oder dynamische Szenen handelt. Auf Sichtsystemen basierende Einschränkungen des Hand-Auge-Ansatzes gehören nun der Vergangenheit an. MotionCam-3D bietet die beste Auflösung und Genauigkeit für schnelles Scannen, effektiven Widerstand gegen Vibrationen und kürzere Zykluszeiten als je zuvor.

Wenn Sie erwägen, in Ihrer Anwendung einen Hand-Auge-Ansatz einzusetzen, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren. Gerne besprechen wir Ihr Projekt mit Ihnen und schlagen Ihnen die beste Lösung vor.