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Weinglas Picking

MIRAI Fallstudie

Aufgabe und Herausforderungen

Die Aufgabe besteht darin, dass ein kollaborativer Roboter beliebig positionierte Weingläser einzeln greifen und sie auf einen seitlich platzierten Tisch stellen soll. Sie ist inspiriert von einem Arbeitsvorgang in einer deutschen Betriebsstätte, bei der ein Mitarbeiter Weingläser von einem unvollständig sortierten Stapel mit der Hand aufnimmt und sie auf ein sich bewegendes Fließband stellt. Diese Aufgabe bringt für den Roboter drei Hauptherausforderungen mit sich:

  • Jedes einzelne, unvorhersehbar positionierte Weinglas muss lokalisiert werden.
  • Die durchsichtigen und schwer voneinander zu unterscheidenden Weingläser müssen einzeln angenähert und gegriffen werden.
  • Die vom Glas ausgehende Reflexionen, welche zusätzliche Bilder darstellen, müssen richtig eingeordnet werden um die Arbeitsschritte ausführen zu können.

Solche komplexen Anforderungen lassen sich durch klassische Automationslösungen — ob mit oder ohne Kamerasystem — gar nicht oder nur mit großem Geldaufwand bewältigen. Zudem wäre eine solche maßgeschneiderte Lösung auf die jeweilige Aufgabe beschränkt und ließe sich nicht auf andere Prozesse übertragen.

Die Lösung

MIRAI von Micropsi Industries ist ein auf maschinellem Sehen basiertes Robotersteuerungssystem. Durch Anwendung künstlicher Intelligenz ermöglicht es Industrierobotern mit Varianzen in Produktionsabläufen umzugehen, welche mit handgefertigten Lösungen gar nicht oder nur sehr schwer und kostspielig zu bewältigen wären. MIRAI wird an einen Industrieroboter angeschlossen und erweitert so dessen Funktionsbereich. Ein von MIRAI gesteuerter Roboter kann seinen Arbeitsplatz wahrnehmen und, falls erforderlich, seine Bewegungen während eines Arbeitsvorgangs korrigieren. MIRAI lässt sich einfach und schnell für eine Vielzahl von Aufgaben trainieren oder umtrainieren, auch ohne Programmierungs- oder KI-Kenntnisse.

Im Vergleich zu anderen verfügbaren Automationslösungen ermöglicht MIRAI:

  • Industrierobotern den Umgang mit Varianzen in Produktionsprozessen.
  • Betriebsmitarbeitern die Out-of-the-Box-Anwendung. Das System einzurichten und eine Fähigkeit anzutrainieren dauert nur wenige Stunden.
  • Mitarbeitern das Trainieren von Robotern auch ohne Programmierungs- oder KI-Kenntnisse.

Wenn das MIRAI-System für eine Aufgabe eingesetzt wird, übernimmt es innerhalb eines Arbeitsgangs bei Bedarf die Steuerung einzelner Arbeitsschritte oder komplexer Schrittfolgen.

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Möchten Sie eine kostenlose MIRAI-Demo vereinbaren? Oder würden Sie gerne mehr über das System und die Anwendungsmöglichkeiten in Ihrem Betrieb erfahren? Sprechen Sie unsere Automatisierungsexperten an.

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Unsere Lösung in der Praxis

Unsere Lösung besteht aus dem MIRAI-System (einschließlich der Steuerbox und der Kamera), einem Universal Robots UR5, einem OnRobot Kraft- und Drehmomentsensor, einem Robotiq Greifer und einem Ringlicht (siehe das markierte Bild unten).

Die oben besprochene Aufgabe wird in fünf Schritten erledigt (siehe Illustration rechts). Vier davon werden von der originalen Robotersteuerung geregelt, wobei das Picking (2. Schritt) von dem MIRAI-Steuersystem übernommen wird.

  • Positionierung (UR5-Steuerungssystem): Der Roboter positioniert den Greifer vor den beliebig aufgestellten Weingläsern
  • Picking (MIRAI-Steuerungssystem): Mit Hilfe des Kamerasystems erkennt der Roboter einzelne Gläser, sucht eins aus und nähert sich ihm an - in Echtzeit.
  • Positionierung (UR5-Steuerungssystem): Der Roboter greift das Weinglas am Stiel, zieht den Arm zurück und bewegt ihn zu dem Tisch.
  • Abstellen (UR5-Steuerungssystem): Der Roboter stellt das Glas auf den Tisch.
  • Zurückführen (UR5-Steuerungssystem): Der Roboter geht zum 1. Schritt zurück.

A MIRAI Controller
B Universal Robots UR5
C OnRobot Force-Torque Sensor
D Robotiq Gripper
E Ximea xiQ USB3 camera
F Effilux ring-light

Investition mit Gewinn

Die Investition in unsere Lösung (MIRAI zuzüglich eines kollaborativen Roboters) rechnet sich bereits innerhalb eines Jahres. Dieses Beispiel geht von einer einer Standard-Roboterzelle, einem Zweischichtbetrieb und Kosten von 43.200€ pro Arbeiter aus.

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