iiQKA.AI Vision: Przemysłowe przetwarzanie obrazów dla robotów

iiQKA.AI Vision stanowi centralny komponent oprogramowania, który łączy przetwarzanie obrazów, algorytmy AI i integrację robotów w jednym rozwiązaniu. Aplikacje są konfigurowane wizualnie i przekazywane bezpośrednio do układu sterowania robota – w celu uzyskania skalowalnych, cyfrowych systemów przetwarzania obrazów.

Oprogramowanie obsługuje różne czujniki wizyjne i dzięki połączeniu kamery, oprogramowania oraz sztucznej inteligencji umożliwia precyzyjne dostosowanie do konkretnego zastosowania – nawet przy zmiennym oświetleniu i warunkach otoczenia.

Jednostka obliczeniowa jest integralną częścią iiQKA.AI Vision i wykonuje algorytmy do przetwarzania obrazów i algorytmy sztucznej inteligencji bezpośrednio w systemie. Przetwarzanie odbywa się lokalnie w układzie sterowania, co może się wiązać z krótkimi opóźnieniami oraz stabilną integracją w czasie rzeczywistym.

AI Board Extension przyspiesza wymagające dużej mocy obliczeniowej funkcji AI. Technologie oparte na GPU (np. NVIDIA) umożliwiają sprawne przetwarzanie danych 3D i analizę obrazów opartą na AI bezpośrednio w układzie sterowania.

Inżynieria odbywa się w jednolitym, sterowanym wizualnie otoczeniu w iiQWorks – od konfiguracji, poprzez symulację, aż po uruchomienie. Aplikacje Vision są bezpośrednio tworzone i integrowane bez konieczności klasycznego programowania.

• Konfiguracja wizualna: Funkcja „przeciągnij i upuść” zamiast klasycznego programowania
• Wprowadzenie w oparciu o szablony: Szybka budowa typowych aplikacji Vision
• Dane i kalibracja: Konfiguracja kamery, nagrywania i kompensacji systemu
• Modele oparte na AI: Szkolenie i optymalizacja bezpośrednio w procesie inżynierii pracy
• Bezproblemowa integracja: Przekazywanie wyników do procesu pracy robota
• Symulacja i uruchomienie: Walidacja i precyzyjne dopasowanie w tym samym środowisku

Oprogramowanie iiQKA.AI Vision jest całkowicie zintegrowane z platformą KUKA i oferuje połączenie czujników, oprogramowania i układu sterowania robota w jeden spójny system. Wyniki są przejmowane bezpośrednio do przebiegu ruchu – w celu uzyskania stabilnych procesów i podejmowania świadomych decyzji dotyczących automatyzacji.

Różnica polega na rejestrowanych informacjach:

• 2D Vision: Rejestruje dane obrazowe w kierunkach X i Y – nadaje się do określania położenia, kształtu, koloru i cech powierzchni
• Wizja 3D: Uzupełnia oś Z (głębokość) – umożliwia rejestrowanie wysokości, położenia i orientacji w przestrzeni

Wizja 3D pozwala zatem na precyzyjne określenie położenia w przestrzeni 3D, podczas gdy wizja 2D ogranicza się do analizy płaskiego obrazu

System 2D Vision nadaje się do zastosowań, w których elementy są umieszczone w określonych pozycjach i ułożone płasko. Wykorzystuje się go przede wszystkim do klasycznego przetwarzania obrazu, kontroli jakości i pozycjonowania na podstawie danych obrazowych; jest szczególnie wydajny przy stałym ułożeniu elementów i wysokich prędkościach cyklu.

Typowe obszary zastosowań systemu 2D Vision:

• Pick & Place na przenośniku taśmowym lub tacy
• Kontrola powierzchni (np. zadrapania, kolor, wady)
• Kontrola kodów kreskowych, OCR i etykiet
• Kontrola obecności/braku oraz kontrola jakości

 

Zalety systemu wizyjnego 2D w automatyce przemysłowej:?

• Wysoka prędkość i krótkie czasy cyklu
• Ekonomiczna integracja
• Sprawdzona i niezawodna technologia do ustrukturyzowanych procesów

Dzięki temu technologia 2D Vision nadaje się szczególnie do standardowych zastosowań z określonym układem elementów, w których nie są wymagane informacje o głębokości

Technologia 3D Vision znajduje zastosowanie w sytuacjach, gdy elementy muszą być rejestrowane w przestrzeni i poddawane elastycznej obsłudze – zwłaszcza w przypadku złożonych geometrii, elementów ułożonych w sposób nieuporządkowany lub o zmiennym położeniu i orientacji w przestrzeni. Typowymi zastosowaniami są np. pobieranie elementów z pojemnika (Bin Picking) oraz precyzyjne określanie położenia w przestrzeni 3D.

Dzięki temu technologia 3D Vision nadaje się przede wszystkim do złożonych i nieuporządkowanych scenariuszy, w których dokładna pozycja i orientacja elementu mają decydujące znaczenie dla bezpieczeństwa i powtarzalności procesu.

Typowe obszary zastosowań technologii 3D Vision:

• Wybieranie elementów z pojemnika (nieuporządkowane, ułożone w stosy elementy)
• Rozładowywanie z palet i obsługa mieszanych elementów
• Chwytanie elementów o złożonej geometrii
• Zastosowania o zmiennym położeniu, wysokości lub orientacji
• Precyzyjne pozycjonowanie i montaż wspomagany przez roboty

 

 Kiedy technologia 3D Vision jest absolutnie niezbędna?

• Elementy są ułożone w sposób nieuporządkowany lub w stosach
• Wysokość, położenie lub kąt mają znaczenie dla procesu
• Należy określić bezpieczną pozycję chwytania w przestrzeni (w tym orientację)

Wdrożenie odbywa się w zależności od zastosowania i stopnia złożoności. Dzięki konfiguracji wizualnej, szablonom i odpowiednim procesom pracy można efektywnie przeprowadzić uruchamianie przy zmniejszonych nakładach na inżynierię.

To rozwiązanie zostało zaprojektowane tak, aby wdrażać aplikacje Vision nawet bez dogłębnej wiedzy specjalistycznej – dzięki konfiguracji wizualnej w środowisku inżynierii graficznej, odpowiednim procesom i gotowym szablonom.

Tak, to rozwiązanie można zintegrować z dotychczasowym środowiskiem robotów i środowiskiem automatyzacyjnym, a dodatkowo można na stałe połączyć je z systemem wizyjnym (Vision), układem sterowania i aplikacją.

Przetwarzanie obrazów i danych odbywa się jako Edge Computing bezpośrednio w układzie sterowania. Nie gwarantuje to połączenia z Chmurą, krótkich opóźnień oraz bezpiecznego, lokalnego przetwarzania.