İntralojistikte, robotikle ilgili ticari dergiler ve fuarlarda göze çarpan bir heyecan yaşanıyor. Bu heyecanın kaynağını, üretim ortamından lojistiğe giden hattaki klasik altı eksenli eklemli robotlar oluşturuyor. Buradaki temel amaç küçük parçaların tam otomatik bir şekilde aktarılmasından oluşuyor. Çözümün bulunmasındaki itici güç ise iş gücü sıkıntısı olarak göze çarpıyor. En büyük güçlük robot gibi teknik bir bileşenin değil, ekonomik bir sürecin baştan sona tasarlanması şeklinde kendini gösteriyor. Robotlar her ürün grubundaki öğelerin yalnızca bir kısmını işleyebildiğinden, paralel mal akışları ve dolayısıyla stoklar, senkronizasyon ve konsolidasyon ile ilgili riskleri her zaman barındırıyor.
Almanya Pirmasens’teki PSB Intralogistics GmbH firmasının “autopick” toplama robotu, bu zorluğun üstesinden geliyor. Sistem, öğelerin tekil toplanması için tam otomatik çözüm sunuyor. Tutuculu bir robot, tüm sistem için BT ağı ve IDS Imaging Development Systems GmbH firmasından iki Ensenso 3D kamera ile donatılmış güçlü bir görüntü işleme devresinden meydana geliyor.
Uygulama
Görüş sistemi, kısaca benzetmek gerekirse robotun gözü işlevine karşılık geliyor. Kavranabilir yüzeyleri kaynak konteynerde işlenecek nesneleri algılıyor ve robot için kavrama noktalarını ve çarpışmasız yolları hesaplıyor. Bu, robotun bilinmeyen ürünleri doğrudan dökme malzemeden almasını ve en düşük dolumun olduğu alandaki hedef kutuya yerleştirmesini sağlıyor. Vakum kapları, ilgili nesnelerin yumuşak biçimde kavranmasını sağlıyor. Tekil ürünlerin önceden ‘öğretilmesi’ gerekmiyor. İlaç şişesi ya da çay paketi olması fark etmeden çok işlevli tutucu, çok çeşitli paketleme üniteleri ile çok çeşitli ürünler için ayrı ayrı tasarlanabiliyor. Sistem, zamanla her bir öğe için farklı kavramalardan hangisinin en iyi sonucu verdiğini öğreniyor. Proses güvenliği taşıyan bir sistem için ulaşılabilir toplama performansı, büyük ölçüde kavrama nesnelerinin özelliklerine bağlı ve saatte 300 ila 500 parça arasında değişiyor.
İki Ensenso N35 3D Kamera, sisteme gerekli görüntü verilerini sağlıyor. Tüm Ensenso 3D kameralar, “Doku Projeksiyonlu Stereo Görüntü” yöntemine göre çalışıyor. Her model, zorlu aydınlatma koşullarında bile yakalanacak nesneye yüksek kontrastlı kaynak yansıtan iki CMOS sensör ve bir projektör kullanıyor. Ensenso kameraları, insan görüşünü taklit eden stereo görüş kullanarak çalışıyor. Sonuç ise gerekli uzamsal nesne bilgisinin temeli olan 3D nokta bulutu.
PSB Intralogistics, kameraların otomatik seçim entegrasyonu için Ensenso SDK’yı kullandı. SDK, kolay kurulum sihirbazlarına ve 3D kamera kalibrasyonu desteğine ilave olarak, 3D veri işleme hızını artırmak için GPU tabanlı görüntü işleme seçeneğini de içeriyor.
Ayrıca, çoklu kamera işleminde kullanılan tüm kameraların tek bir 3D nokta bulut çıktısı sağlanmasının yanı sıra çoklu görüntülemede 3D nokta bulutlarının canlı bir kompozisyonunun çıktısı da ele edilebiliyor.
İki Ensenso 3D Kamera, sisteme temel görüntü verilerini sağlıyor
İlk kamera, robot kolunun yol planlamasında, ikincil kamera ise bir çarpışma nesnesi olarak değerlendirilmesi için kaynak kutusunun üzerine kuruluyor. Burada bilinmeyen parçalar sunuluyor ve uygun bir tutma noktası için bulut noktası üretiliyor. İkincisi, İSYS Vision’ın Mikado ARC (Adaptive Robot Control) yazılımının yardımıyla yapılıyor. Yazılım, Ensenso’nun 3D stereo görüş kamerası teknolojisini kolayca yapılandırılabilen, uyarlanabilir bir robot kontrol cihazıyla birleştiriyor. Sonuç olarak, otonom çalışan bir robotla, toplama ve parça işleme için eksiksiz bir 3D robot görüş çözümü ortaya çıkıyor. Önceden öğretilmiş ve kesin olarak tanımlanmış yolları takip etmek yerine, çalışma alanında bağımsız olarak kendini yönlendiriyor ve her duruma tepki veriyor.
İkinci kamera hedef kutusunun üzerinde bulunuyor. Serbest depolama pozisyonları arıyor. Ayrıca saklama pozisyonu belirlenirken dikkate alınabilmesi için kutu içeriğinin Z yüksekliği de belirleniyor. Hedef kutusunun eşit şekilde doldurulması ve ürünlerin dikkatli bir şekilde yerleştirilmesi çok önem taşıyor. İkincisi, kırılgan parçalar seçerken ayrı bir ehemmiyete sahip. Döngü süresini optimize edilmesi için görüntü alımı ile robotun hareketiyle eş zamanlı gerçekleştirilmiyor.
PSB Intralogistics Sistem Yöneticisi, konuyla ilgili şu açıklamayı yapıyor: “Kompakt tasarımı ve yüksek nokta bulutu kalitesi nedeniyle Ensenso N35’i seçtik. Dikkate alınan görüş alanı için N serisi ideal. Kameranın konfigürasyonu ilgili ürün portföyü için kolayca ve hassas bir şekilde yapılabiliyor ve çalışma sırasında da uyarlama gerçekleştirilebiliyor. Malzeme bilgileri ve ürün toplama istekleri, arayüz aracılığıyla depo yönetim sistemine aktarılıyor.”
Çevrim içi ticaret, önünde gidecek uzun bir yolu olan yüksek bir büyüme potansiyeli barındırıyor. Aynı zamanda e-ticaret sektörü de giderek daha zorlu hale geliyor. Yenilikçi intralojistik teknolojilerine geçiş, rekabet gücünü kaybetmemek için elzem nitelik taşıyor. Aynı zamanda şimdiki durumda lojistik sektörü kadar genç yetenek eksikliği çeken başka bir sektör daha bulunmuyor. Bu nedenle, toplama robotlarının ekonomik faydası, orta vadeden uzun vadeye kadar kalıcı olma ihtimali barındırıyor. Yapay zekayı temel alan çözümler, kavramanın yanı sıra diğer güçlüklerin de üstesinden gelmeyi, bağımsız olarak veya insanlarla iş birliği içinde, güvenilir ve hassas bir şekilde öğrenecekler. 3D kameralarla görüntü işleme de diğer özelliklerine ek olarak karar alan ve gerekli güvenliği sağlayan bir görünüm veriyor.