Автоматизация процессов с помощью выбора корзины - вот что нужно искать

Почему прочтите это: Сбор мусорных ведер был одним из самых сложных процессов автоматизации в течение многих лет. Хотя технология может оптимизировать ваше производство несколькими способами, некоторые задачи могут оказаться слишком сложными для ее выполнения. В этой статье показаны процессы, которые можно автоматизировать путем сбора мусорных корзин, возможные проблемы и их решения.

Что такое сбор мусора?

Целью сбора мусора является сбор похожих объектов, которые случайным образом размещены и ориентированы из мусорного ведра, с помощью системы технического зрения, робота и захватного устройства. Система технического зрения обычно выполняет трехмерное сканирование объекта, определяя его облако точек (набор точек в пространстве, составляющих объект) и, таким образом, распознавая его.

Затем робот загоняется в контейнер, берет объект, выходит из контейнера и направляется к месту размещения, обычно это ящик или другое приспособление.

Проблемы и решения робототехнической части процесса сбора мусора

К некоторым предметам будет трудно добраться

Одна из основных проблем, связанных со сбором мусора, - это неспособность робота подобрать все части из мусорного ведра. Подобрать от 80 до 85 процентов из них можно, так как система технического зрения дает команду роботу подбирать объекты, которые легко схватить (например, те, что находятся наверху).

Сложнее всего схватить последние переплетенные предметы или сложить их в углу мусорного ведра. Это можно решить двумя способами. Первый предполагает переработку мусорного ведра, придав ему более практичную форму. Например, коническая форма всегда будет удерживать все части посередине.

Второе решение - встряхнуть бункер (например, автоматически с помощью двигателя), чтобы положение и ориентация деталей изменились и больше не смешивались. Тогда камере будет легче их идентифицировать.

Захваты могут повредить собранные предметы

Другая проблема - это вероятность столкновения захватного устройства с остальными объектами при попытке взломать один из них. Стратегия комплектации должна быть точной, чтобы не повредить оставшиеся части (особенно хрупкие).

Решением этой проблемы является точный алгоритм планирования пути с избеганием препятствий. Планирование пути в робототехнике - это процесс поиска оптимального непрерывного пути из точки A в точку B. Если также включено предотвращение препятствий, та же задача выполняется без столкновения с какими-либо препятствиями.

Могут быть случаи, когда предметы в корзине имеют разную форму или характер (например, яблоки и апельсины). В этом случае можно использовать мягкий захват или вакуумный захват с присосками, чтобы он мог адаптироваться к любому размеру и форме.

Проблемы и решения для концептуальной части процесса сбора мусора

Система технического зрения бункера может включать в себя 2D- или 3D-камеры. Само собой разумеется, что 3D-камеры (двойные камеры, которые создают 3D-изображение) дороже, но они более эффективны. Кроме того, можно использовать 3D-лазерные сканеры, которые создают вышеупомянутые облака точек.

Обнаружение молний, ​​окклюзии и краев может усложнить процесс

К повторяющимся проблемам со зрением относятся освещение, окклюзия и обнаружение краев. Они применимы как к 2D-, так и к 3D-системам технического зрения.

Освещение означает, что тени отбрасываются от каждого объекта к остальным, поэтому камере сложно их обнаружить. Это можно решить, снабдив сцену дополнительным освещением, которое можно было бы прикрепить рядом с камерой или на запястье робота.

Окклюзия происходит, когда объект не полностью виден камере, так как на него помещается другой объект. Опять же, в этом случае может быть полезно встряхнуть контейнер, чтобы упростить обнаружение объекта. Было бы легче обнаружить его.

Обнаружение края это задача определения периметра (краев) контура объекта. Это становится еще сложнее, когда большое количество объектов размещается рядом друг с другом, как при сборке мусорных ведер. Решение этой проблемы зависит от программного обеспечения и используемых методов.

Как определить потенциал для автоматизации процессов за счет сбора мусорных корзин

Если вы рассматриваете возможность автоматизации процессов в своей компании с помощью сбора мусорных корзин, следующие моменты могут указывать на некоторый потенциал для автоматизации:

• Большое количество мелких деталей: Если система настроена правильно, робот сможет быстро и надежно подобрать эти детали (например, винты или шайбы).
  
• Неупорядоченные элементы: Процессы, при которых невозможно получить товары в установленном порядке от предыдущего процесса или субпоставщика. В большинстве случаев будет более эффективным запросить доставку товаров в структурированном виде и, таким образом, полностью избежать сбора мусорных корзин.
  
• Детали с матовой поверхностью. Если детали обладают высокой отражающей способностью, например обработанные металлические детали, могут возникнуть проблемы с молнией. Большинству систем камер будет сложно найти предметы для сбора мусора.
  
• Процесс, время цикла которого превышает примерно 10 секунд , и желательно с буфером для выбранных деталей. Системе сбора мусора потребуется некоторое время, чтобы найти и выбрать каждый предмет.
  

Заключение

Для разработчиков сбор мусора - это действительно Святой Грааль. Для клиентов это может быть не так. Обычно может быть хорошей идеей попытаться избежать использования решений для сбора мусора, просто убедившись, что формат доставки элементов упорядочен, а не случайным образом в корзине.

Обычно это немного увеличивает затраты, но часто дешевле и позволяет ускорить обработку, чем использование корзины.

Однако в некоторых случаях это невозможно или очень дорого. В таких случаях здорово иметь возможность использовать сборщик мусора.

Если ваш процесс соответствует всем четырем предыдущим пунктам, он может очень хорошо подходить для сбора мусора. При поиске решения для использования помните, что некоторые решения все еще являются экспериментальными, в то время как у других есть несколько лет, чтобы созреть и доказать свою надежность.