Kollmorgen — система 3D камер для виявлення піддонів
|
|
Коротко Спільне рішення компаній Kollmorgen та ifm демонструє, як можна гнучкіше переміщати піддони у внутрішньовиробничій логістиці. 3D-камери фіксують положення та орієнтацію піддонів, а динамічне навантаження дає змогу автоматично керованим транспортним засобам точно піднімати їх, навіть якщо вони розташовані в різних положеннях. Це закладає основу для надійного впровадження автономних транспортних засобів у різних сценаріях внутрішньої логістики. |
Більша гнучкість у переміщенні піддонів
Як компанії Kollmorgen та ifm роблять автоматично керовані транспортні засоби й автономні мобільні роботи більш інтелектуальними
Kollmorgen — міжнародна компанія, що спеціалізується на приводних технологіях і рішеннях у галузі автоматизації.
Інноваційний і науково-дослідний центр мобільної робототехніки й транспортних засобів для логістики розташований у Мельндалі, неподалік Гетеборга. Там компанія Kollmorgen розробляє комплексну платформу автоматизації для провідних виробників автоматично керованих транспортних засобів й автономних мобільних роботів. Це включає все: від програмного й апаратного забезпечення транспортних засобів до інструментів для налаштування та систем керування парком техніки, що гарантують безпечну й ефективну роботу у внутрішньологістичних операціях.
Нові функції постійно тестуються та оптимізуються в реальних умовах у власному випробувальному центрі компанії, що забезпечує ідеальне середовище для співпраці з фахівцем у галузі датчиків компанією ifm із метою розробки рішення на основі камер для динамічної обробки навантажень та його запуску в серійне виробництво.
Виклик: точність у змішаних середовищах взаємодії людини й робота
Сьогодні багато складів одночасно використовують автоматично керовані транспортні засоби, автономні мобільні роботи й ручні процеси. У випадках, коли люди розміщують піддони, а транспортні засоби згодом їх забирають, точність визначає ефективність. У класичних жорстких системах піддони мають бути розміщені точно в межах певної зони; відхилення призводять до простоїв чи необхідності ручного доопрацювання. «Однак точність роботи транспортних засобів має вирішальне значення, а людський фактор не завжди є достатньо надійним», — пояснює Йохан Лебберт, інженер-технолог компанії Kollmorgen AMS, описуючи вихідну ситуацію в жорстких системах.
Типові проблемні зони варіюються від розвантаження вантажівки в зоні приймання до переміщення піддонів у буферні зони: ідеальне місце для паркування часто зайняте, розмітка зношена, кути й глибина паркування різняться. Це призводить до затримок у матеріальному потоку. Водночас посилюється тиск із метою забезпечення масштабованої роботи різноманітних парків техніки без шкоди для надійності процесів. Компанія Kollmorgen шукала рішення, яке дозволило б подолати розрив між гнучкістю людського фактора й точністю, необхідною для роботи з транспортними засобами, запобігти збоям і водночас легко інтегруватися в наявні автомобільні архітектури.
Рішення: динамічне навантаження/розвантаження з використанням камери ifm і додатка PDS
Відповідь криється в поєднанні системи динамічного навантаження/розвантаження Kollmorgen і системи камер ifm із PDS (система виявлення піддонів). Динамічне навантаження/розвантаження — це процес, який здебільшого використовується в автоматично керованих транспортних засобах для точного й ефективного підйому або опускання вантажів, навіть коли транспортний засіб чи вантаж ще перебувають у незначному русі.
В основі системи лежить додаток, який розпізнає положення, орієнтацію та розміри піддону в полі зору камери. «У цьому випадку ми використовуємо систему 3D-камер ifm із функцією PDS у поєднанні з нашим рішенням для динамічного навантаження/розвантаження», — пояснює Йохан Лебберт. «У зоні прийому людина може розмістити піддон у будь-якому місці, у будь-якому положенні й під будь-яким кутом. Потім автоматично керований транспортний засіб робить 3D-зображення, визначає точне положення та генерує індивідуальну траєкторію руху для безпечного підйому піддона.»
Технічна цінність інтеграції вже очевидна: установіть камеру, підключіть її до процесора й контролера транспортного засобу, виконайте швидке калібрування та налаштування — готово, практично за принципом «підключай і працюй». Розробка була спільним проєктом компаній Kollmorgen та ifm: «Співпраця з ifm була чудовою. Компанія ifm розробила рішення PDS, у той час, як ми тестували нашу систему динамічного навантаження/розвантаження. Завдяки постійному зворотному зв'язку нам вдалося додатково оптимізувати функціональність», — підсумовує Йохан Лебберт. Навіть після виходу на ринок команди підтримують зв'язок, щоб забезпечити якість і глобальну підтримку.
Зображення 1: Завдяки динамічній системі навантаження/розвантаження приводні й підйомні системи оптимально взаємодіють для ефективного підйому або опускання вантажу.
Зображення 2: Електронними очима системи є камера PMD від ifm, яка використовує технологію Time-of-Flight для точного виявлення піддона перед транспортним засобом.
Зображення 3: У своєму випробувальному центрі під Гетеборгом компанія Kollmorgen проводить валідацію та оптимізацію платформ автоматизації на різних автоматично керованих транспортних засобах й автономних мобільних роботах.
Платформа камер від ifm
Універсальна платформа сприйняття O3R формує технологічну основу надійного виявлення піддонів на автоматично керованих транспортних засобах. Централізоване опрацювання зображень і даних датчиків у вбудованому блоці опрацювання відео (VPU) дає змогу синхронно керувати аж шістьма 2D/3D-камерами, забезпечуючи повне 360-градусне виявлення навколишнього середовища.
На цьому обладнанні працює спеціально розроблене програмне забезпечення «Система виявлення піддонів» (PDS), яке з високою точністю розпізнає всі стандартні типи піддонів незалежно від їхнього положення. Поєднання потужного процесора, найновішого датчика зображення з високою стабільністю до сторонніх перешкод та високою частотою кадрів забезпечує надійне й динамічне виявлення об'єктів — навіть у складних умовах освітлення та руху. Завдяки стандартизованій архітектурі Docker та підтримці таких поширених середовищ розробки, як Python, C++, CUDA та ROS, система може бути гнучко інтегрована в наявні контролери автоматично керованих транспортних засобів. Платформа O3R забезпечує ефективне й безпечне виявлення піддонів, підтримуючи автономний підхід, позиціонування та захоплення піддонів із високою точністю та надійністю — вирішальний внесок в автоматизацію та підвищення ефективності сучасних внутрішньологістичних процесів.
Переваги: більша гнучкість, менше простоїв, більша доступність
Використання камер для керування навантажувально-розвантажувальними роботами зміщує акцент із жорстких правил на надійні процеси, адаптовані до конкретної ситуації. Найбільшою перевагою є гнучкість: піддони більше не потрібно розміщувати у фіксованих зонах. Це дає змогу скоротити обсяг доопрацювань і зменшити час циклу в зонах змішаного руху, де люди й транспортні засоби працюють разом. Для операторів це означає: менше блокувань, менше ручного втручання, більша продуктивність за незмінно високого рівня безпеки. Крім переваг у технологічному процесі, це рішення вражає на практиці своєю простотою та швидкістю встановлення. Ця простота полегшує використання системи в масштабах усього парку техніки й на різних об'єктах.
Ще одна перевага полягає у відкритості платформи Kollmorgen: «Наша співпраця з ifm демонструє, наскільки адаптивним і масштабованим є наше рішення — в принципі, у платформу можна інтегрувати що завгодно», — пояснює Пер Ганссон, координатор партнерських каналів у компанії Kollmorgen AMS. Для користувачів це означає технологічний суверенітет: парк техніки зберігає здатність до розширення, і поступово можуть додаватися нові функції. «Найважливішими факторами є ефективність і надійність. Потрібно бути впевненим у тому, що система працюватиме протягом тривалого часу. Саме таку якість ми й забезпечуємо. Ми можемо поєднати наш досвід і перетворити його на продукт. Дуже приємно бачити, як це вирішує проблеми наших клієнтів», — каже Пер Ганссон. Отже, поєднання інтелектуальних датчиків і досвіду керування парком техніки дає змогу створити практичний комплексний продукт, що забезпечує відчутну додаткову цінність у повсякденній внутрішньологістичній діяльності
Зображення 3: В основі опрацювання зображень лежить блок опрацювання відео від ifm, на базі якого працює додаток «Система виявлення піддонів» (PDS).
Зображення 4: Алгоритми використовують хмару точок (монітор праворуч) із 3D-камери для розрахунку оптимальної траєкторії руху (монітор зліва).
Висновок
Спільне рішення Kollmorgen та ifm поєднує в собі найкращі якості обох компаній: надійна сенсорна технологія камери промислового класу в поєднанні зі складною платформою автоматизації для автоматично керованих транспортних засобів і мобільних роботів. Якщо ви хочете зробити свою внутрішньовиробничу логістику більш стійкою, ефективною та перспективною, ви знайдете тут прагматичний підхід: піддони можна розміщувати гнучко, камери фіксують ситуацію, транспортні засоби працюють інтелектуально, забезпечуючи безперебійний матеріальний потік.
