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PLC Forum


max81

Guida Robot

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max81

Ciao a tutti,

vi faccio una domanda banale da neofita, difficile anche da spiegare.

Mi sto avvicinando al mondo dei sistemi di visione e ho una domanda teorica da farvi.

Ipotiziamo di avere un sistema composto da un nastro su cui arrivano gli oggetti in posizione qualsiasi da prendere e da inserirli in una scatola, un sistema di visione, un robot antropomorfo con pinza.

La domanda è la seguente: come faccio ad inseguire l'oggetto sul nastro e afferrarlo con la pinza, il problema che non riesco a comprendere è il fatto che la posizione dell'oggetto continua a cambiare nel tempo, dato che il nastro è in movimento, quindi il robot deve continuare a spostarsi inseguendo l'oggetto e afferarlo nel momento giusto, altro problema sta nel fatto che quando il robot raggiunge l'oggetto lo nasconde alla telecamera e quindi non riesce più a trovare la sua posizione.

Altra domanda, in un post precedente ho letto che solitamente la telecamera è fissata sul robot, ma non sarebbe più semplice fissare la camera in una posizione fissa con l'ambiente?

Spero di essere stato chiaro e mi scuso se sono stato prolisso.

Grazie

Max

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L.S.

Ciao max81,

posso comprendere l'iniziale smarrimento di fronte a qualcosa di nuovo.

Il sistema di visione non è da assimilarsi ad una "telecamera" per la gestione di immagini in movimento ma più ad una "fotocamera" che scatta delle istantanee di ciò che è sotto di essa.

La fotografia al tempo "t0" identifica la posizione XY in quell'istante. E' possibile calcolare con precisione la posizione che il braccio deve raggiungere all'istante "t1" per agganciare il pezzo perché la velocità di avanzamento del nastro e di spostamento del robot sono note.

Il fatto che il robot copra il pezzo per agganciarlo è del tutto ininfluente perché a quel punto il robot sa già dove deve andare a posizionarsi per prendere il pezzo perché i calcoli della posizione sono stati effettuati immediatamente dopo lo scatto della prima (ed unica) fotografia al tempo "t0".

E' opportuno fissare la telecamera nei casi in cui, ad esempio, sia necessario ispezionare il pezzo da più angolazioni o da angolazioni variabili in funzione di come capita che l'oggetto si posizioni. Nel caso da te descritto non mi sembra necessario.

Spero di essere riuscito a chiarire almeno alcuni dei tuoi dubbi.

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lissoni.davide

La "presa al volo" è un task abbastanza conosciuto nel mondo robotico forse più che nel campo della visione.

Infatti la telecamera esegue "solamente" un task di pattern matching.. si deve affrontare il problema di congelare il movimento del pezzo (tempi di esposizione ridotti, luci stroboscopiche ed altro) ma alla fine il sistema di visione elabora un'immagine.

Entra poi in gioco il "tracking" del pezzo (in questo caso si fa un latch della posizione dell'encoder del nastro all'atto del trigger al sistema di visione) per poi effettuare il "pick" del pezzo quando il pezzo si trova sotto la pinza del robot in funzione della posizione (x, y, th) ottenuta dal sistema di visione.

Alla prossima,

Davide

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max81

Grazie per le risposte, siete stati molto chiari.

Quindi se ho capito bene, il sistema di visione "scatta" una foto all'oggetto da cui rileva posizione e orientamento nell'istante t0, che vengono comunicate, ad esempio, ad un PLC che a sua volta calcola e comunica al robot la posizione e orientamento che deve assumere in attesa dell'arrivo dell'oggetto e il tempo t1, calcolato dalla velocità del nastro, in cui ho la presenza dell'oggetto sotto la pinza del robot e dove andrò ad afferrarlo.

Come sono messi, in termini di affidabilità, i sistemi di visione?

Volevo chiedervi, dato che sono agli inizi, avete del materiale (pdf, manuali, libri, ecc...) da consigliarmi per avere una panoramica di base in materia di sistemi di visione e robotica industriale.

Grazie

Max

Edited by max81
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lissoni.davide

Ciao Max,

hai afferrato il senso della discussione. Per quanto riguarda l'affidabilità dei sistemi di visione potremmo quasi scrivere un trattato universitario .. nel senso che anche il più potente sistema di visione, se fatto lavorare in condizioni non ottimali, avrà delle prestazioni scarse.

A mio parere, i sistemi di visione funzionano con buona affidabilità.

>> MA << (senza scadere nel polemico), un sistema di visione necessità di tarature, accorgimenti tecnici e manutenzione ma non tutti riescono ad apprezzare tali necessità .. un po' come predentere di circolare senza controllare periodicamente l'olio del motore!!

Alla prossima,

Davide

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alessandro.vision

Ciao Max,

sono daccordo con Davide per quello che riguarda l'affidabilità, vorrei aggiungere che non si può generalizzare le performance dei "sistemi di visione" perchè ne esistono di diverse categorie e gli algoritmi che usano fanno spesso la differenza, il resto lo fa l'installatore con la sua esperienza e l'illuminazione.

Per quel che riguarda la "presa al volo" chiamata anche "conveyor tracking" è importante che il sistema di visione abbia una base tempi deterministica e con basso errore temporale. Ossia le coordinate del pezzo lette con la telecamera al tempo "t" devono essere segnalate in modo deterministico (ossia dare l'istante preciso in cui è stata della foto) al robot e poi si può con comodo comunicarle.

Chiedi se il sistema di visione ha la funzione "conveyor tracking" e se c'è fatti spiegare come funziona.

Ciao Alessandro.

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max81

Vi ringrazio per le risposte, ora mi è chiaro.

Sto valutando, solo a fini didattici, le caratteristiche dei vistemi di visione in commercio, e trovo molto interessanti i prodotti della National Instruments e Panasonic.

Voi avete qualche esperienza con tali prodotti in applicazioni industriali, e in particolare i software di elaborazione come sono?

Ciao

Max

Edited by max81
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lissoni.davide

Ciao Max,

se vuoi studiare il campo della visione industriale io mi concentrerei più sulla "teoria" senza legarmi a particolari case costruttrici .. se invece vuoi analizzare i diversi approci alla programmazione è un'altra cosa... (con Insight Explorer lavori come in Excel .. giusto per fare alcuni nomi ..)

Ciao,

Davide

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max81

Ciao,

si è vero, bisogna conoscere la teoria prima della pratica, ma volevo farmi un'idea di cosa offre il mercato.

Ringrazio tutti per le delucidazioni, più avanti avrò ancora qualche domanda.

Grazie

Max

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alessandro.vision

Ciao Max,

ci sono una miriade di sistemi di visione (ne ho contati almeno 50), molti hanno un approccio di tipo "classico" (librerie di algoritmi che trovi su testi come OpenCv), altri un approccio più pratico tipo Insight (già menzionato) di Cognex, od altri sistemi di Panasonic, Omron, Vea, Keyence, tra i nomi più utilizzati.

Poi esistono le librerie di varie marche con le loro schede di acquisizione da posizionare su un PC, ed anche qui è un mondo, sia come performance che come affidabilità. Per mia esperienza personale penso che, soprattutto ultimamente, si possono trovare grandi differenze tra un sistema di visione ed un altro. Però, prima di arrivare a questo punto, bisogna studiare la teoria della visione, altrimenti si rischia di non sfruttare a pieno un buon sistema di visione.

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