Autonomní chapadlo – novinka od SCHUNK

Průmyslové uchopení čekají převratné změny a specialisté na uchopovací systémy společnosti SCHUNK předvádějí první praktické řešení. Zatímco doposud musely být polohy odběru a ukládání obrobků, jejich geometrie a další parametry uchopení definovány manuálně, v budoucnu uchopovací systémy zvládnou samy o sobě zvládat nejširší škálu situací.

Smart Gripping
Společnost SCHUNK spojuje mechanické uchopení s logikou: Díky umělé inteligenci dokáže 5prstá ruka SCHUNK identifikovat jakýkoliv objekt v jakékoliv poloze a autonomně rozvíjet a aplikovat vhodné uchopovací strategie.

Systém Plug & Work bude klíčovou funkcí inteligentních továren zítřka. To, co bylo dříve úspěšně prováděno s pomocí mechaniků, bude v budoucnu umožněno řízením procesu chapadla. Z pohledu uchopování odborníci společnosti SCHUNK Smart Labs vyvíjejí logické postupy, jak mohou roboti a další manipulační systémy provádět uchopovací úkoly autonomně nebo částečně autonomně. Místo individuálního definování poloh, rychlostí a uchopovacích sil krok za krokem budou inteligentní uchopovací systémy v budoucnu zaznamenávat cílové objekty pomocí kamer a provádět samostatné plánování úchopu. Na základě datových záznamů a algoritmů musí být uchopovací systémy schopné zaznamenávat konkrétní principy a odvozovat příslušné reakce. Oddělení výzkumu a vývoje společnosti SCHUNK pracuje na algoritmech ke klasifikaci různých geometrií a uspořádání a na vytváření optimálních uchopovacích strategií. Vizí je sestava výukových komponentů založená na 3-vrstvové architektuře, která obsahuje ovladač pohybu, ovladač úchopu a služby. Plán spočívá v tom, že navzdory složité vnitřní struktuře bude tato sestava umožňovat maximální možnou uživatelskou přívětivost na vnější straně.

Uchopovací zařízení provádějí uchopení a plánování trajektorie pohybu
Společnost SCHUNK na základě různých pilotních aplikací ze své technologické továrny ukázala, jak je možné toto úspěšně realizovat. Například v aplikaci Smart Gripping jsou různé komponenty rozlišovány samotným uchopovacím zařízením. Jako uchopovací ruka, chapadlo ucítí geometrii a složení částek, aby je mohlo uchopit a roztřídit. V druhé aplikaci jsou díly, uspořádané nahodile, identifikovány pomocí kamery, pak autonomně vyňaty z transportní přepravky a zavedeny do obráběcího procesu. Systém informace o dílu předá do následujících stanic tak, aby např. inteligentní upínací silový blok byl schopen automaticky koordinovat zdvih a uchopovací sílu u následujícího dílu. V budoucnu podle společnosti SCHUNK chapadla zvládnou nejen uchopování, ale i kompletní naplánování úchopu v interakci s 2D a 3D kamerami, a také komunikaci s předchozími a následujícími komponenty v systému.

Naučené empirické údaje jako základ
V případě dalšího použití, který využívá přístupů strojního učení pro klasifikaci obrobku a uchopení, jsou vzájemně uzamykací bloky náhodně kombinovány a postupovány lehkému robotu v náhodném uspořádání na pracovní ploše. Úkolem robota je bloky zvedat a přenášet. Po pouhých několika zaučovacích pokusech může systém vyhodnotit, jak zvládnout daný sortiment obrobků a výsledné kombinační možnosti. Na základě empirických hodnot, které se naučilo, chapadlo ví, jak optimálně uchytit a přepravovat obrobek pro manipulaci. Přitom kamera zachycující scénář spolupracuje přímo s chapadlem a vede robota k cíli. Po několika opakováních je systém schopen samostatně vyhodnotit budoucí kombinace a uspořádání a jednat autonomně.

Smart Gripping
S inteligentním uchopováním chytrá chapadla měří, identifikují a monitorují uchopené součásti a probíhající výrobní proces.

Sdílení naučených zkušeností
Zvláštním kouzlem těchto technologií je jejich schopnost sdílet naučené zkušenosti získané například s jinými uchopovacími systémy pro podobné aplikace ve výrobní síti nebo napříč pracovišti, například pomocí cloudových řešení. Pokud je objekt již znám, automaticky se aktivuje příslušné optimální uchopení. Pokud není znám, bude detekován kamerovým systémem a bude určeno, jak jej lze za chodu nejlépe uchopit. Naučené zkušenosti budou na druhou stranu proudit přímo do systému a rozšiřovat odpovídající knihovnu strategií uchopení.

Zdroj zprávy: SCHUNK