Kollmorgen – 3D система с камери за разпознаване на палети
|
|
Резюме Съвместното решение на Kollmorgen и ifm показва как палетите могат да се обработват по-гъвкаво в рамките на вътрешната логистика. 3D камерите заснемат местоположението и ориентацията на палетите, а динамичното прикачване на товарите позволява на автоматизираните транспортни средства (AGV) да ги вземат с прецизност, дори когато са разположени в различни позиции. Това поставя основите за надеждното внедряване на автономни превозни средства в разнообразни интралогистични сценарии. |
По-голяма гъвкавост при работата с палети
Как Kollmorgen и ifm правят автоматизираните транспортни средства (AGV) и автономните мобилни роботи (AMR) по-интелигентни
„Kollmorgen“ е международна компания, специализирана в технологии за задвижване и решения за автоматизация.
Центърът за иновации и развитие в областта на мобилната роботика и превозните средства в логистиката се намира в Мьолндал, близо до Гьотеборг. Там Kollmorgen разработва цялостна платформа за автоматизация, предназначена за водещи производители на автоматизирани направлявани превозни средства (AGV) и автономни мобилни роботи (AMR). Това обхваща всичко – от софтуер и хардуер за превозни средства до инструменти за настройка и системи за управление на автопарка, които осигуряват безопасна и ефективна работа в областта на интралогистиката.
Новите функции непрекъснато се тестват и оптимизират при реални условия в собствения тестов център на компанията, който осигурява идеална среда за съвместна работа със специалиста по сензори ifm за разработване на базирано на камери решение за динамично управление на товара и внедряването му в серийно производство.
Предизвикателството: прецизност в смесени среди с участието на хора и роботи
Днес много складове използват едновременно автоматизирани транспортни средства (AGV), автономни мобилни роботи (AMR) и ръчни процеси. Когато хората поставят палети, а по-късно превозни средства ги вземат, точността е определяща за ефективността. При класическите твърди системи палетите трябва да бъдат разположени точно в рамките на определено поле; отклоненията водят до престой или ръчна преработка. „Въпреки това превозните средства разчитат на прецизност – а човешкият фактор не винаги е достатъчно надежден“, обяснява Йохан Лобберт (Johan Loebbert), инженер по приложения в Kollmorgen AMS, описвайки изходната ситуация при твърдите системи.
Типичните проблемни зони варират от разтоварването на камион в зоната за приемане до преместването на палети в буферните зони: идеалното място за паркиране често е заето, маркировките са изтрити, а ъглите и дълбочината варират. Това води до забавяния в потока на материалите. В същото време се засилва натискът за управление на разнородни автопаркове по мащабируем начин, без това да се отразява негативно на надеждността на процесите. „Kollmorgen“ търсеше решение, което да преодолее разликата между човешката гъвкавост и прецизността на превозното средство, да предотвратява повреди и същевременно да бъде лесно за интегриране в съществуващите архитектури на превозните средства.
Решението: динамично скачване на товаро-разтоварни рампи с камерата на ifm и приложението PDS
Отговорът се крие в комбинацията от технологията „Динамично скачване при товарене“ на Kollmorgen и камера на ifm с функция PDS (система за разпознаване на палети) . Динамичното прикачване на товари е процес, който се използва предимно при автоматизирани направлявани превозни средства (AGV) за прецизно и ефективно вземане или поставяне на товари, дори когато превозното средство или товарът все още се движат леко.
В основата му стои приложение, което разпознава местоположението, ориентацията и размерите на палет в зрителното поле на камерата. „В този случай използваме 3D-камерата на ifm с функция PDS в комбинация с нашето решение за динамично скачване на товарните платформи“, обяснява Йохан Лобберт. „В зоната за приемане човек може да постави палета в обща зона в произволна позиция и под всякакъв ъгъл. След това автоматизираното транспортно средство заснема 3D изображение, определя точното местоположение и генерира индивидуална траектория на движение, за да вземе палета безопасно.”
Техническата полза вече е очевидна в интеграцията: инсталирайте камерата, свържете я с централния процесор и контролера на автомобила, извършете бърза калибрация и лека настройка – готово, практически „включваш и работиш“. Разработката беше съвместен проект на Kollmorgen и ifm: „Сътрудничеството с ifm беше отлично. ifm разработи решението PDS, докато ние тествахме нашата система за динамично прикачване на товарни платформи. Благодарение на постоянната обратна връзка успяхме да оптимизираме функционалността още повече“, заключава Йохан Лобберт. Дори след пускането на пазара, екипите поддържат връзка, за да гарантират качеството и поддръжката в световен мащаб.
Изображение 1: При динамичното скачване на товара, системите за задвижване и повдигане си взаимодействат оптимално за ефективно вземане или оставяне на товара.
Изображение 2: „Електронното око“ на системата е PMD камерата на ifm, която използва технологията „time-of-flight“, за да открие с висока точност палета пред транспортното средство.
Изображение 3: В своя тестови център край Гьотеборг, компанията Kollmorgen тества и оптимизира платформи за автоматизация на различни автоматизирани транспортни средства (AGV) и автономни мобилни роботи (AMR).
Платформа за камера от ifm
Многофункционалната платформа за възприемане O3R представлява технологичната основа за надеждно разпознаване на палети при автономно управляваните превозни средства (AGV). Централната обработка на изображенията и сензорните данни в интегрирания модул за видеообработка (VPU) позволява синхронната работа на до шест 2D/3D камери, което осигурява пълно 360° разпознаване на околната среда.
На това оборудване работи специално разработеният софтуер „Система за разпознаване на палети“ (PDS), който разпознава всички стандартни типове палети, независимо от тяхното положение, и то с висока точност. Комбинацията от мощен процесор, най-нов time-of-flight сензор с висока устойчивост на външна светлина и висока честота на кадрите гарантира надеждно и динамично откриване на обекти – дори при трудни условия на осветление и движение. Благодарение на стандартизираната си Docker архитектура и поддръжката на разпространени среди за разработка като Python, C++, CUDA и ROS, системата може да бъде гъвкаво интегрирана в съществуващите контролери за автоматизирани транспортни средства (AGV). Платформата O3R осигурява ефективно и безопасно откриване на палети, като поддържа автономното приближаване, позициониране и вдигане на палети с прецизност и надеждност – което значително допринася за автоматизацията и повишаването на ефективността на съвременните интралогистични процеси.
Основни предимства: по-голяма гъвкавост, по-малко престои, по-висока ефективност
Управлението на товарите с помощта на камери измества акцента от строги правила към надеждни процеси, адаптирани към съответната ситуация. Най-голямото предимство е гъвкавостта: не е необходимо палетите вече да се поставят на определени места. Това намалява необходимостта от повторна обработка и съкращава продължителността на производствения цикъл в смесени зони, където хора и превозни средства работят заедно. За операторите това означава: по-малко запушвания, по-малко ръчни намеси, по-висока производителност – при постоянна безопасност. Освен предимствата си по отношение на производствения процес, решението впечатлява и на практика с лесния си и бърз монтаж. Тази простота улеснява внедряването във всички автопаркове и локации.
Другото предимство произтича от отворения характер на платформата Kollmorgen: „Сътрудничеството ни с ifm показва колко гъвкаво и мащабируемо е нашето решение – на принципно ниво всичко може да бъде интегрирано в платформата“, обяснява Пер Хансон (Per Hansson), координатор на партньорския канал в Kollmorgen AMS. Това води до технологична суверенност за потребителите: флотът може да се разширява, а нови функции могат да се добавят постепенно. „Най-важните аспекти са ефективността и надеждността. Трябва да има увереност, че системата ще функционира в дългосрочен план. Именно това е качеството, което предлагаме. Можем да обединим опита си и да го превърнем в продукт. „Страхотно е да видим какви проблеми решава това за нашите клиенти“, казва Пер Хансон. По този начин интелигентните сензори и опитът в управлението на автопарка се съчетават, за да създадат практичен цялостен пакет с осезаема полза в ежедневната интралогистика
Изображение 1: В основата на обработката на изображенията стои модулът за видеообработка на ifm, който управлява приложението „Система за разпознаване на палети“ (PDS).
Изображение 2: Алгоритмите използват облака от точки (десният монитор), генериран от 3D камерата, за да изчислят оптималната траектория на движение (левият монитор).
Заключение
Съвместното решение на Kollmorgen и ifm съчетава най-доброто от двата свята: надеждна технология за камерни сензори от индустриален клас, съчетана с усъвършенствана платформа за автоматизация за автоматизирани транспортни средства (AGV) и автономни мобилни роботи (AMR). Ако искате да направите интралогистиката по-устойчива, ефективна и готова за бъдещето, тук ще откриете един прагматичен подход: палетите могат да се разполагат гъвкаво, камерите заснемат ситуацията, превозните средства работят интелигентно – като поддържат потока на материалите в движение.
