Southwest Research Institute en ROS-Industrial hebben een oplossing ontwikkeld waarmee industriële robots metalen objecten kunnen scannen en manipuleren die voorheen te "glanzend" waren om door machinevisie te kunnen worden verwerkt.

Het project integreert intelligente onderdeelreconstructie met behulp van de tweede generatie van het Robot Operating System (ROS2)-framework om de 3D-beeldwaarneming te verbeteren wanneer robots autonoom onderdelen schuren en afwerken. Bekijk een demonstratie bij SwRI's stand nr. 8214 bij Automate in Chicago van 8-11 april.

"Dit is een geweldige case study over de voordelen en uitdagingen van de integratie van ROS2 in industriële robotica, " zei Matt Robinson, een SwRI-manager die ROS-Industrial ondersteunt. "Het laat ook zien hoe geavanceerde perceptie-algoritmen sneller, betrouwbaarder scannen van metalen voorwerpen."

De ROS-Industrial consortia gebruiken ROS om ROS-I te creëren, een industriële vorm van de open-sourcesoftware die door grote fabrikanten over de hele wereld wordt gebruikt.

De nieuwste ROS-I-oplossing gebruikt ROS2 om camera's te integreren die op een robotarm zijn bevestigd, verzamelen van puntenwolkgegevens met een hoge framesnelheid om een ​​3D-uitvoergaas te creëren dat de padplanning optimaliseert. Machine vision-camera's en -algoritmen hebben in het verleden moeite gehad om nauwkeurige 3D-beelden van metalen objecten weer te geven vanwege de "visuele ruis" die wordt verspreid door sterk reflecterende oppervlakken. Deze belangrijke uitdaging beperkt de automatisering van las- en oppervlakteafwerkingsprocessen in de lucht- en ruimtevaart en de automobielindustrie.

SwRI, in samenwerking met ROS-Industrial, overwint deze uitdaging door de integratie van algoritmen voor afgeknotte tekenafstandsvelden die verschillende afbeeldingen aan elkaar naaien, of puntenwolken, tegen een hoger tarief. De oplossing maakt gebruik van TrajOpt, of trajectoptimalisatie voor bewegingsplanning, in het kader van ROS-Industrial Scan-N-Plan, om realtime trajectplanning van 3D-scangegevens mogelijk te maken.

Robinson zei dat het project ook de voordelen onderstreept van een op ROS gebaseerde aanpak, aangezien deze oplossing hardware-onafhankelijk is. De sensoren en robot kunnen met relatief weinig inspanning worden vervangen. ROS-Industrieel, bekend om zijn open-source interoperabiliteit, biedt fabrikanten standaard softwarestuurprogramma's voor eindeffectors en fijnmotorische bewegingshardware die doorgaans eerdere ROS-software gebruiken.

"Dit project was uiteindelijk een geslaagde brug van ROS naar ROS2, "Zei Robinson. "Maar we weten dat het een grote taak wordt om naar ROS2 te gaan, aangezien er nog zoveel afhankelijke pakketten en mogelijkheden in ROS zitten."

SwRI startte de ontwikkeling van ROS-Industrial in 2012 via een intern onderzoeksprogramma van SwRI dat werd uitgevoerd met industriële medewerkers. SwRI onderhoudt de ROS-Industrial softwarerepository en beheert het ROS-Industrial Consortium.

De ROS-Industrial consortia — met vestigingen in Amerika, Europa, en nu Azië—gedeeld toegepast onderzoek en ontwikkeling voor geavanceerde fabrieksautomatisering. Leden van consortia stimuleren nieuwe mogelijkheden in ROS-I door op te komen voor gerichte technische projecten op basis van hun automatiseringsvereisten op korte termijn.