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SwRI、光沢を持つ物体向けにロボットマシンビジョンソリューション

Description:collaborative robotics lab 
Date photographed: 08/13/2018
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Photographed by: Ian McKinney
Department name:  
Division:  10

April, 24, 2019, San Antonio--Southwest Research Instituteと ROS-Industrialは、以前は「光沢」が強すぎてマシンビジョンが処理できなかった金属物体をスキャン、操作する産業ロボットを可能にするソリューションを開発した。
 プロジェクトは、第2世代Robot Operating System (ROS2)フレイムワークを使いインテリジェント部分再構築を統合して、ロボットが自律的に部品を研磨、仕上げする際の3D画像認識を改善する。
 「これは、ROS2を産業ロボットに組み込む利点と課題における大きなケーススタディである」とROS-Industrial をサポートするSwRIマネージャ、Matt Robinsonは言う。「これは、先進的知覚アルゴリズムが、より高速に、高信頼に金属物体をどのようにスキャニングするかを示している」。
 ROS-Industrialコンソーシアは、ROSを利用して、ROS-1を実現。これは世界中の主要メーカーが利用するオープンソースソフトウエアの産業形式である。
 最新のROS-1ソリューションは、ROS2を利用して、ロボットアームに取り付けたカメラを統合し、高フレームレートで点群データを収集し、パス経路を最適化した3D出力メッシュを作る。マシンビジョンカメラとアルゴリズムは、歴史的に、金属物体の正確な3D画像を作ろうと苦闘してきた。高反射面で散乱する「視覚ノイズ」のためである。この大きな課題は、航空機および自動車製造で、溶接や表面仕上げ工程の自動化を制約している。
 SwRIは、ROS-Industrialと協力して、いくつかの画像、つまり点群を高速にまとめる短縮サインディスタンスフィールドアルゴリズムを組み込むことで、この問題を克服する。そのソリューションは、ROS-Industrial Scan-N-Plan フレームワーク内のTrajOpt、つまり動作経路軌道最適化を利用し、3Dスキャニングデータからリアルタイム軌道計画を可能にする。
 Robinsonによると、このソリューションがハードウエア無依存であるので、プロジェクトは、ROSベースアプローチの利点を強調している。センサとロボットは、比較的簡単に取替可能である。ROS-Industrialは、オープンソース相互接続性で知られており、製造業者に標準ソフトウエアドライバを提供する。これは一般に、初期のROSソフトウエアを使用する、エンドエフェクタおよびファインモータームーブメント向けである。
 「このプロジェクトは、最終的に、ROSからROS2にブリッジされた。しかし、ROS2に進むのは大仕事であることは分かっている。多くの従属パッケージャ機能がまだ、ROSにあるからだ」とRobinsonはコメントしている。

(詳細は、https://www.swri.org)