In Automatisierten Prozessen gemäß Industrie 4.0 spielen intelligente Industrieroboter eine herausragende Rolle. Sie kommen unter anderem in der automatischen Sortierung und Palettierung zum Einsatz, arbeiten autonom oder mit den Menschen Hand in Hand bei sich ständig ändernden Arbeitsabläufen und Ist-Situationen. Dafür ist es notwendig, dass sie ihre Umgebung wahrnehmen können – also mit Sensoren ausgestattet werden, die jene Daten liefern, die mittels KI-Unterstützung komplexe Automatisierungen ermöglichen. Dank KI-basierter Vision-Systeme sind Roboter heute in der Lage, ihre Umgebung auf völlig neue Weise wahrzunehmen oder mit ihr zu interagieren. Intelligente Roboter können somit Aufgaben übernehmen, die bislang undenkbar waren.
Anwendungsfelder und Herausforderungen
Während der letzten Jahre hat sich die industrielle Bildverarbeitung einen festen Platz in der Automation gesichert, vor allem in den traditionellen Feldern wie Produktion und Qualitätskontrolle. Mit 3D-Vision folgt nun der nächste Schritt – die Technik hat das Potenzial, ganze Branchen zu verändern. Intelligenten, sehenden Geräten wird die Zukunft gehören. Robotik, autonome Transportsysteme oder medizinische Geräte können von Machine-Vision-Anwendungen profitieren, zumal es mittlerweile industriegerechte Kamerasysteme gibt, die selbst schnelle Objekte unter rauen Umgebungsbedingungen zuverlässig erkennen. Ihre Tiefendaten bilden die Basis für vollautomatisierte Prozesse in Produktionslinien. Zum Beispiel in der Logistik und bei Industrieanwendungen, in denen intelligente Geräte autonom Entscheidungen treffen.
3D-Kameras für den industriellen Einsatz müssen in rauen Produktionsumgebungen funktionieren und schnell bewegte Objekte zuverlässig erkennen. So beispielsweise an einem Roboterarm. Eine stabile und latenzfreie Datenübertragung über längere Entfernungen, etwa mit GigE-Vision, ist genauso ein Muss wie die unkomplizierte Integration.
Mit kamerabasierter 3D-Sensorik und KI lassen sich viele Anwendungsgebiete erschließen – beispielsweise in der Montage und der Logistik, etwa bei der Kommissionierung von Bauteilen und bei der Positionierung von Kleinladungsträgern (KLTs). Intelligente Industrieroboter müssen Zielobjekte (Ausrichtungen, Abmessungen und Abstände) eindeutig identifizieren, um sie aufnehmen und exakt positionieren zu können. In einigen Fällen müssen sie auch ihre Umgebung wahrnehmen können, beispielsweise um Kollisionen mit Menschen und Objekten zu vermeiden. Hierfür ist eine leistungsfähige Sensorik notwendig.
Die D435e Tiefenkamera von Framos kann unter anderem in Kombination mit dem ROS (Robotic Operating System) Framework für die Steuerung genutzt werden. So kann sie beispielsweise auch in der automatischen Sortierung und Palettierung mit Robotern zum Serieneinsatz kommen.
