Bahn frei für Automation: KUKA bringt erstes intelligentes Bin Picking auf den Markt

Mit dem Griff in eine Kiste bestimmte Teile herausholen: Mit der Software KUKA.SmartBinPicking und den zugehörigen Komponenten sind unsere Roboter perfekt für diesen Job ausgestattet. Die Lösung für die Automation ist nun erstmals im Paket als Vision-Tool-Kit erhältlich und damit einfacher in die Produktion zu integrieren.

6. Oktober 2022

Griff in die Kiste dank Bin Picking-Applikation

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 Kiste und dort das richtige Teil greift, muss die Bewegung exakt geplant sein. Dann kann er dem Menschen mit Bin Picking langweilige, monotone Arbeit abnehmen – zuverlässig, schnell und ohne zu ermüden. Für die präzise Berechnung der Roboter-Bewegung und den Winkel beim Picking hat KUKA gemeinsam mit dem Vision-Experten Roboception ein Technologiepaket entwickelt, das ohne großen Programmieraufwand in den Produktionsprozess eingebunden werden kann.

Picking leicht gemacht: Mit der Bin-Picking-Zelle und der richtigen Software ist der Griff in verschiedene Behälter kein Problem.

Hoch entwickelte Bahnplanung für kollisionsfreies Bin Picking

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 an-stößt. Durch diese kollisionsfreie Bahnplanung werden Ausfallzeiten auf ein Minimum reduziert. Beim Erkennen der Objekte – ob ungeordnet oder nicht – priorisiert die Software zudem, welche Teile vom Roboter zuerst gegriffen werden. Etwa, weil sie obenauf liegen.

So klappt der Griff in jeden Behälter: Automation durch 3D Machine Vision.

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 für beliebige Objekte so optimiert, dass diese auch in schwierigen Szenarien identifiziert werden können.

KUKA.SmartBinPicking: Lernen Sie die Software und ihre Funktionen kennen

Die Software KUKA.SmartBinPicking bietet die perfekte Kombination aus KI-basierter Erkennung von Objekten sowie präziser Bahnplanung des Roboters. Mit einem Griff lassen sich die Teile bei hohen Geschwindigkeiten und kollisionsfrei aus einer Kiste entnehmen.

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Mit KUKA.SmartBinPicking erhält der Kunde ein Technologiepaket, mit dem er den Griff in die Kiste einfach und effizient steuern kann.

Michael Hohenäcker, Portfolio Manager für Handling und Vision bei KUKA

Hoch präzises Bin Picking für beliebige Objekte: Durch einen Sensor kann der Roboter das Werkstück schnell erkennen.

Intelligentes Bin Picking für noch mehr Automation

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 Lösung. Durch eine moderne Webtechnologie für die Konfiguration kann sich der Kunde seinen genauen Fall in einem 3D-Modell ansehen und ganz einfach die Vorgaben im System steuern. Dazu benötigt es lediglich Roboter-Grundkenntnisse, aber keine tiefergehende Programmiererfahrung.