Team udvikler robotisk maskinsynløsning til skinnende objekter

Southwest Research Institute og ROS-Industrial udviklede en løsning, der gør det muligt for industrielle robotter at scanne og manipulere metalliske objekter, der tidligere havde været for "skinnende" til, at maskinsyn kunne behandles.

Projektet integrerer intelligent genopbygning ved hjælp af anden generation af Robot Operating System (ROS2) -rammen for at forbedre 3D-billedopfattelse, når robotter selvstændigt sliber og afslutter dele. Se en demonstration på SwRI's stand nr. 8214 på Automate i Chicago 8.-11. April.

"Dette er et fantastisk casestudie om fordele og udfordringer ved at integrere ROS2 i industriel robotik, "sagde Matt Robinson, en SwRI-manager, der understøtter ROS-Industrial. "Det viser også, hvordan avancerede opfattelsesalgoritmer kan aktivere hurtigere, mere pålidelig scanning af metalgenstande. "

ROS-Industrial-konsortierne udnytter ROS til at oprette ROS-I, en industriel form for open source-softwaren, der bruges af store producenter rundt om i verden.

Den nyeste ROS-I-løsning bruger ROS2 til at integrere kameraer, der er fastgjort til en robotarm, indsamling af punktsky-data med en høj billedhastighed for at oprette et 3D-outputnet, der optimerer stiplanlægning. Maskinvisions kameraer og algoritmer har historisk set kæmpet for at gengive nøjagtige 3D-billeder af metalgenstande på grund af den "visuelle støj", der spreder stærkt reflekterende overflader. Denne betydelige udfordring begrænser automatisering af svejse- og overfladebehandlingsprocesser inden for rumfart og bilproduktion.

SwRI, i samarbejde med ROS-Industrial, overvinder denne udfordring ved at integrere afkortede algoritmer til tegnafstandsfelt, der samler flere billeder, eller punktskyer, med en højere sats. Løsningen bruger TrajOpt, eller baneoptimering til bevægelsesplanlægning, inden for ROS-Industrial Scan-N-Plan-rammer, for at muliggøre realtidsplanlægning af bane fra 3D-scanningsdata.

Robinson sagde, at projektet også understreger fordelene ved en ROS-baseret tilgang, da denne løsning er hardware agnostisk. Sensorerne og robotten kan ændres med relativt lille indsats. ROS-Industrial, kendt for sin open-source interoperabilitet, giver producenter standard softwaredrivere til sluteffektorer og finmotorisk bevægelseshardware, der typisk bruger tidligere ROS-software.

"Dette projekt var i sidste ende en vellykket bro fra ROS til ROS2, "Robinson sagde." Men vi ved, at det bliver en stor opgave at bevæge sig mod ROS2, da så mange afhængige pakker og muligheder stadig er i ROS. "

SwRI startede udviklingen af ​​ROS-Industrial i 2012 gennem et SwRI internt forskningsprogram gennemført med branchens samarbejdspartnere. SwRI vedligeholder ROS-Industrial softwarelageret og administrerer ROS-Industrial Consortium.

ROS-industrielle konsortier-med filialer i Amerika, Europa, og nu Asien-levere omkostningsdelt anvendt forskning og udvikling til avanceret fabriksautomation. Consortia-medlemmer driver nye muligheder i ROS-I ved at kæmpe for fokuserede tekniske projekter baseret på deres automatiske krav på kort sigt.