3D-Deltaroboter mit KI-basierter Objekterkennung
- Auftraggeber
- Fabrikautomatisierung und Robotik
- Jahr
- 2025
- Kategorie
- Industrieautomatisierung
Deltaroboter sind ideal für schnelles, präzises Teilehandling, doch ohne Bildverarbeitung arbeiten sie nur mit vordefinierten Positionen und teuren mechanischen Vorrichtungen. NELSco baute einen KI-gestützten 3D-Deltaroboter, der durch die Fusion einer RGB-D-Tiefenkamera mit Deep Learning Objekte in beliebiger zufälliger Orientierung auf dem Förderband erkennt und ohne Vorrichtungen greift.
Intel-RealSense-Tiefenkamera für RGB-D-Daten und 3D-Objektlokalisierung sowie Instanz- und semantische Segmentierung mit TensorFlow/Keras zur pixelgenauen Erkennung von Objektgrenzen.
Kundenspezifische inverse Kinematik zur Berechnung der Motorwinkel aus der 3D-Greifpose, ein auf die Produktgeometrie abgestimmter pneumatischer Endeffektor sowie ein für weitere Produkte nachtrainierbares Modell.
Die Herausforderung
Der Roboter musste unregelmäßig geformte Objekte in unterschiedlichen Positionen und Orientierungen erkennen, geeignete Greifpunkte bestimmen und 3D-Koordinaten innerhalb des verfügbaren Taktzeitfensters in Motorbewegungen umsetzen.
Unser Vorgehen
Eine Intel-RealSense-Tiefenkamera liefert RGB-D-Daten für die räumliche Objektlokalisierung. Die Instanz- und semantische Segmentierung mit TensorFlow/Keras ermittelt Objektgrenzen auf Pixelebene. Eine kundenspezifische inverse Kinematik berechnet daraus die Motorwinkel; der pneumatische Endeffektor wurde auf die Geometrie des Zielprodukts abgestimmt. Das Modell kann für weitere Produkttypen nachtrainiert werden.
Das Ergebnis
Das Ergebnis ist eine flexible Automatisierungszelle, die unterschiedlich orientierte Teile erkennt und greift. Dadurch lässt sich der Bedarf an produktspezifischen Ausrichtvorrichtungen verringern und die Anlage leichter auf weitere Varianten anpassen.
Ergebnisse
- Greifen unterschiedlich orientierter Objekte ohne feste Ausrichtvorrichtung
- Verringert den Bedarf an mechanischen Ausrichtvorrichtungen
- Erhöht Flexibilität und Durchsatz der Linie durch den Umgang mit zufällig orientierten Teilen
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