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Roboter greifen beliebige Objekte ohne Teaching

Intuitiver Griff

Mit einer intelligenten Kombination aus 3D-Stereovision, IPC und Vision Software, die auf Methoden der künstlichen Intelligenz basiert, können Roboter jetzt beliebige Objekte greifen, ohne sie vorher zu kennen.

Die Bin-Picking-Lösung Robobrain Vision überzeugt durch ihre Bedienoberfläche und KI-Algorithmen. (Bild: RoboMinds GmbH)

Die Bin-Picking-Lösung Robobrain Vision überzeugt durch ihre Bedienoberfläche und KI-Algorithmen. (Bild: RoboMinds GmbH)

Der Griff in die Kiste zählt zu den schwierigsten Aufgabenstellungen in der Robotik. Ein typischer Anwendungsfall ist die Entnahme von beliebigen Objekten und ihre Kommissionierung in der Logistik. Größtes Problem dabei ist meist die sichere Erkennung der unsortierten Objekte sowie der hohe Aufwand für die Programmierung der Systeme. Schon zahlreiche Unternehmen und Forschungseinrichtungen haben sich daran die Zähne ausgebissen. Mit der Vision-Systemplattform Robobrain Vision steht nun eine Lösung zur einfachen Implementierung solcher Bin-Picking-Applikationen durch Roboter zur Verfügung, die komplett ohne aufwändige Programmierung auskommt. Das absolute Alleinstellungsmerkmal des Systems beschreibt Tobias Rietzler, CEO von Robominds, so: „Robobrain Vision erlaubt es Robotern, beliebige Objekte zu greifen, ohne sie vorher angelernt oder eingescannt zu haben. Diese Objekte können sich dabei auch überlappen und beliebige Oberflächen und Geometrien aufweisen.“

Die Software Robobrain Vision nutzt künstliche Intelligenz, um die Greifpunkte der Werkstücke automatisch zu bestimmen, unabhängig von deren Material und Form. (Bild: RoboMinds GmbH)

Die Software Robobrain Vision nutzt künstliche Intelligenz, um die Greifpunkte der Werkstücke automatisch zu bestimmen, unabhängig von deren Material und Form. (Bild: RoboMinds GmbH)

Unterstützung durch KI

Der Erfolg des Systems besteht darin, eine 3D-Stereovision-Kamera, einen Industrierechner und die auf Methoden der künstlichen Intelligenz aufbauende Softwarelösung Robobrain Vision auf intelligente Weise zu kombinieren. Über die 3D-Kamera werden dabei mittels Stereovision zunächst hochauflösende 3D-Bilder des Arbeitsbereichs aufgenommen. Die Software bestimmt im Anschluss daran die möglichen Greifpunkte der unsortierten Werkstücke und gibt die errechneten Daten an den Roboter weiter. „Das funktioniert sogar bei wechselnden Lichtverhältnissen hervorragend“, betont Rietzler. „Dass das System auch bei neuen, unbekannten Objekten problemlos arbeitet, ohne die zu greifenden Produkte im Vorfeld einzuscannen oder anzulernen, ist ein absolutes Novum“, so der CEO. Die von Robominds entwickelte, integrierte Softwarelösung nutzt dabei Methoden einer eigens entwickelten künstlichen Intelligenz (KI), um die Greifpunkte der Werkstücke automatisch zu bestimmen – unabhängig von deren Material und Form. Deswegen können auch unbekannte Objekte ohne anleitende Lernschritte verarbeitet werden, was die Rüstzeiten beim Wechsel der zu greifenden Produkte praktisch auf Null reduziert. Wichtige Kameraparameter – z.B. zur besseren Erkennung des Tiefenbildes – werden dabei durch das System selbst definiert. Bei der Einrichtung der Roboteraufgaben unterstützen den Anwender vorgefertigte Skriptbausteine und Programmmodule.

Intuitive Bedienung

Eine besondere Stärke liegt in der Bedienoberfläche. Der Anwender kann die Konfiguration auf einfache Weise über ein großflächiges Bedienpanel oder direkt im Webbrowser vornehmen, ohne zusätzliche Software installieren zu müssen. Selbst komplexe Roboterapplikationen lassen sich auf diese Weise flexibel und schnell konfigurieren, installieren und integrieren. Mit regelmäßigen Softwareupdates sorgt Robominds dafür, dass Anwender immer mit der aktuellsten Version der Software arbeiten. Mit einem Plug-In für Universal Robots bietet das System zudem optimale Voraussetzungen für kollaborierende Roboterlandschaften, arbeitet aber auch aufgrund einfacher Schnittstellen mit Robotern anderer Hersteller wie z.B. Kuka und Franka problemlos zusammen. Diese Flexibilität umfasst auch das Thema Greifen: Da die Prozesse und Greifobjekte bei jeder Anwendung unterschiedlich sein können, unterstützt Robobrain Vision eine Vielzahl an Parallel- und Vakuumgreifern wie z.B. OnRobot, Robotiq und Schmalz. „Wir sind davon überzeugt, dass wir mit Robobrain Vision eine innovative Lösung für Bin-Picking-Aufgaben bieten, die den Einsatz von Robotern selbst bei kleinen Losgrößen bereits für kleine und mittelständische Unternehmen wirtschaftlich ermöglicht“, unterstreicht Rietzler. „Dies gilt aufgrund der KI-basierten Funktionsweise ohne vorheriges Anlernen sowohl für wiederkehrende, als auch für neue Anforderungen. Einen Anwendungsschwerpunkt sehen wir dabei in der Logistikbranche, wo wir bereits großes Interesse wecken konnten und in Kürze erste Pilotaufträge erwarten. Neben diesem Bereich gibt es jedoch viele weitere potentielle Einsatzfelder für unsere Lösung.“

Roboter greifen beliebige Objekte ohne Teaching
Bild: RoboMinds GmbH


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