Tech­no­lo­gie­pa­ket für intel­li­gen­tes Bin-Picking

Die neue Soft­ware KUKA.SmartBinPicking bie­tet die per­fek­te Kom­bi­na­ti­on aus KI-basier­ter Erken­nung von Objek­ten sowie prä­zi­ser Bahn­pla­nung des Robo­ters. In eine Kis­te grei­fen und bestimm­te Tei­le her­aus­ho­len: Mit der Soft­ware KUKA.SmartBinPicking und den zuge­hö­ri­gen Kom­po­nen­ten sind unse­re Robo­ter per­fekt für die­sen Job aus­ge­stat­tet. Die Lösung ist nun erst­mals im Paket als Visi­on-Tool-Kit erhält­lich und damit deut­lich ein­fa­cher in die Pro­duk­ti­on zu integrieren.

In einen Behäl­ter zu grei­fen und etwa eine Schrau­be her­aus­zu­ho­len – ohne sich dabei den Arm am Rand zu sto­ßen – stellt für den Men­schen kei­ne Her­aus­for­de­rung dar. Für einen Robo­ter sieht das schon anders aus. Damit er im rich­ti­gen Win­kel in die Box und dort das rich­ti­ge Teil greift, muss die Bewe­gung exakt geplant sein. Dann kann er dem Men­schen lang­wei­li­ge, mono­to­ne Arbeit abneh­men – zuver­läs­sig, schnell und ohne zu ermü­den. Für die prä­zi­se Berech­nung der Robo­ter-Bewe­gung hat KUKA gemein­sam mit dem Visi­on-Exper­ten Robocep­ti­on ein Tech­no­lo­gie­pa­ket ent­wi­ckelt, das ohne gro­ßen Pro­gram­mier­auf­wand in den Pro­duk­ti­ons­pro­zess ein­ge­bun­den wer­den kann.

Per­fek­te Bahn­pla­nung durch KUKA.SmartBinPicking

Die im Tech­no­lo­gie­pa­ket ent­hal­te­ne 3D-Kame­ra von Robocep­ti­on schickt für die per­fek­te sin­gu­la­ri­täts­freie Bahn­pla­nung Bil­der der Umge­bung und der zu ent­neh­men­den Objek­te an einen Com­pu­ter. Dort wird der genaue Weg für den Robo­ter­arm bis zum gewünsch­ten Objekt berech­net, wobei auch die Daten der Robo­ter­struk­tur und des Grei­fers ein­be­zo­gen wer­den. Die Soft­ware KUKA.SmartBinPicking errech­net den effi­zi­en­tes­ten Weg, um Bau­tei­le aus der Kis­te zu grei­fen, ohne dass der Robo­ter­arm anstößt. Durch die­se kol­li­si­ons­freie Bahn­pla­nung wer­den Aus­fall­zei­ten auf ein Mini­mum redu­ziert. Beim Erken­nen der Objek­te prio­ri­siert die Soft­ware zudem, wel­che Tei­le zuerst gegrif­fen wer­den. Etwa, weil sie oben­auf liegen.

KI-basier­ter Lern­pro­zess für die Opti­mie­rung des CAD-Modells

Die Objekt­er­ken­nung wird vor­ab in einer foto­rea­lis­ti­schen Simu­la­ti­ons­um­ge­bung trai­niert. Hier­bei wird das CAD-Model in Hin­blick auf Farb­re­ak­tio­nen, Mate­ria­li­en und Beleuch­tungs­be­din­gun­gen opti­miert. „Jedes Objekt, das aus einer Kis­te gegrif­fen wer­den soll, wird im Vor­aus in die­ser mit künst­li­cher Intel­li­genz unter­stütz­ten Simu­la­ti­ons­um­ge­bung über eine gewis­se Zeit trai­niert. Die­ser Trai­nings­pro­zess kann über Nacht lau­fen, sodass die Anwen­dung bereits am nächs­ten Tag genutzt wer­den kann“, sagt Micha­el Hohe­nä­cker, Port­fo­lio Mana­ger für Hand­ling und Visi­on bei KUKA. Durch den Ein­satz von KI wird die Erken­nung der Werk­stü­cke so opti­miert, dass die­se auch in schwie­ri­gen Sze­na­ri­en iden­ti­fi­ziert wer­den können.

Par­al­le­le Bahn­pla­nung spart Taktzeiten

Zudem ist es KUKA durch die Zusam­men­ar­beit mit Robocep­ti­on gelun­gen, die Bahn­pla­nung auf einen exter­nen Com­pu­ter aus­zu­la­gern und somit die Leis­tung der Robo­ter­steue­rung nicht zu bean­spru­chen. Das hat einen ganz bestimm­ten Vor­teil: „Schon wäh­rend der Robo­ter in die Kis­te greift, wird par­al­lel die nächs­te Bahn­pla­nung kal­ku­liert“, erklärt Hohe­nä­cker. Das spart Takt­zei­ten. Zeit spa­ren die Kun­den auch bei der Inte­gra­ti­on der Anwen­dung. Durch eine moder­ne Web­tech­no­lo­gie für die Kon­fi­gu­ra­ti­on kann sich der Kun­de sei­nen genau­en Fall in einem 3D-Modell anse­hen und ganz ein­fach die Vor­ga­ben steu­ern. Dazu benö­tigt es ledig­lich Robo­ter-Grund­kennt­nis­se, aber kei­ne tie­fer­ge­hen­de Programmiererfahrung.