家具の組立て: Ensenso N35で正確かつ迅速に
Ensenso 3D カメラ技術を利用しロボットが自動で家具を組み立てる
シンガポールの南洋理工大学 (NTU Singapore) の科学者達は、人間の手を借りずに、椅子の個々の部品を自律的に組み立てられるロボットを開発しました。ロボットは、Ensenso N35 3D カメラと、物体を持ち上げるグリッパーを搭載した 2 台のロボットアームで構成されています。ロボットによる IKEA の椅子の組み立てを支援するため、「機械航空工学科」のチームは、3 種類のオープンソースライブラリでアルゴリズムをコーディングしました。
ロボットハードウェアは、人が物体を組み立てる方法を手本として設計されました。すなわち、「目」を 3D カメラで置き換え、「腕」を 6 軸で動作できる産業用ロボットアームで置き換えています。各アームには並行グリッパーが取り付けられ、物体を持ち上げられます。力センサーがリストに取り付けられ、「指」で物体に触れてつかむ強さを決定します。
ロボットによる組み立てプロセスは、作業台に置かれた部品の 3D 画像の撮影から開始され、さまざまなコンポーネントの推定位置のマップが作成されます。
このタスクは Ensenso 3D カメラで実行されます。 カメラは「射影テクスチャステレオビジョン」の原則 (ステレオビジョン) に従って動作しますが、これは人間の視覚に似せたものです。2 台のカメラが同じシーンの画像を別の 2 つの位置から撮影します。
「ロボットにとって、これほどの精度で IKEA の椅子を組み立てるのは、見かけよりずっと難しいものです」と、NTU の Pham Quang Cuong 教授は語ります。「組み立て作業は、人間にとっては自然に思われるのですが、難しい椅子の部品を特定し、部品を掴むのに必要な力を決め、ロボットアームを互いに衝突させずに確実に移動させるなど、さまざまなステップに分解する必要があります。さまざまな工夫を凝らして、ロボットが椅子を単独で組み立てるために必要な手順を踏めるようにするアルゴリズムを開発しました」その結果、NTU のロボットは Ikea の椅子「Stefan」をわずか 8 分 55 秒で組み立てました。
Ensenso ステレオ 3D カメラを使用する 3D 画像処理は、ソリューションの鍵となります。精度のみならず、経済性や速度の面でも優れています。