ピック、移動、配置
AI による画像処理でピックアンドプレース工程を自動化するロボット
ピックアンドプレースのアプリケーションは、ロボティクスにおける重要な応用分野です。多くの場合、産業分野で組み立て工程の高速化と手作業の削減を目的として使用されています。これは、ケンプテン応用科学大学のデータ最適化製造研究所のコンピュータサイエンス修士課程の学生にとって、興味深いトピックです。彼らは、人工知能とコンピュータビジョンを使用してプロセスを最適化するロボットを開発しました。組立図に基づいて、システムは個々の部品をピックアップし、ジグソーパズルのようにあらかじめ決められた位置に配置することができます。その後、従業員が手作業で接着します。
2台のIDS産業用カメラが、必要な画像情報を提供
2台のuEye XCカメラとAIによる画像処理により、システムが環境を分析し、正確なピックアップと配置の座標を計算します。カメラの1台は作業台の上に、もう1台は取り出しポイントの上に配置します。具体的には、AIパイプラインが2台のカメラからの画像を複数のステップで処理し、対象物の正確な位置と方向を特定します。コンピュータビジョンアルゴリズムとニューラルネットワークを使用して、システムは関連する特徴を認識し、最適な把持点を計算し、対象物をピックアップして配置するための正確な座標を算出します。また、表面を細分化し、その輪郭をデータベースと比較することで、部品を個別に識別します。さらに、その結果を使用して、すでに配置済みの部品のおおよその位置を特定します。この自動化ソリューションにより、専門知識への依存度を低減し、プロセス時間を短縮し、熟練労働者の不足を補うことができます。
カメラ要件
インターフェース、センサー、サイズ、価格が、カメラモデルの選択における重要な基準でした。uEye XC はウェブカメラの使いやすさと産業用カメラの性能を兼ね備えています。ケーブル接続のみで動作します。13 MP の onsemi モノクロセンサー (AR1335) を搭載したオートフォーカスカメラは、高解像度の画像と動画を生成します。交換可能なマクロアタッチメントレンズにより、撮像距離を短くすることができ、近距離での用途に最適です。導入も非常に簡単であったと、ケンプテン応用科学大学の研究助手であるRaphael Seliger氏は説明します。「IDS peak インターフェース経由でカメラをPythonバックエンドに接続しています。」
今後の展望
今後は、試行錯誤に基づく機械学習法である強化学習を用いて、システムをさらに開発していく予定です。「AI機能を拡張し、ピックアンドプレース工程をより高度なものにしたいと考えています。ロボットアームに直接カメラを追加する必要があるかもしれません」とSeliger氏は説明します。また、搭載された部品の自動精度チェックも計画されています。将来的には、ロボットが組立図面のみを使用して、必要なすべてのステップを単独で実行できるようになるでしょう。
画像(©ケンプテン応用科学大学 ):
お問い合わせ
ぜひご連絡ください。弊社チームがお手伝いいたします。
ニュースレタ
最新情報を入手するため、ぜひニュースレターにご登録ください。