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3D-Vision macht Roboter flexibler

Um dreidimensionale Daten aufzunehmen, stehen grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung: Man kann die Bilder aus mehreren Kameras ermitteln (Stereometrie), oder zwei Dimensionen mit einer Kamera erfassen und die dritte Dimension über einen Sensor (zum Beispiel einen Abstandssensor). Ebenso ist es möglich, einen Linienlaser, einen 3D-Laser-Profile-Sensor oder eine Mischung all dieser Sensoren und Kameras zu nutzen. Welche Möglichkeit zum Einsatz kommt, richtet sich ganz nach der Anwendung.

Neben dem Einsatz für Messaufgaben – ein sehr erfolgreicher Anwendungsbereich – wird 3D-Vision zunehmend in der Automatisierung genutzt, vor allem in der Robotik. In diesem Sektor ist Robo-3D-Vision, eine Abteilung des polnischen Unternehmens AIC S.A., zuhause. Für den Bedarf von AIC S.A., Entwickler und Hersteller von Qualitätswärmetauschern und Anbieter von kompletten Lösungen für die Wärmeübertragung, hat Robo-3D-Vision ein sogenanntes Adaptive Vision System I entwickelt, das auf robotisiertes dreidimensionales Rohr-Rohrboden-Schweißen spezialisiert ist. Auf der Automatica 2010 geht das Unternehmen einen Schritt weiter und stellt das neue Adaptive Vision System II vor, das erlaubt, verschiedene roboterunterstützte Prozesse zu steuern (unter anderem Linearschweißen, Montieren, Kleben und Inspektion).

Maciej Kaniewski, Teamleiter Robo-3D-Vision, erklärt: „Unser AVS gehört zu den sogenannten vision-based robot guidance systems, die meiner Meinung nach die einzig echten 3D-Vision-Systeme sind. Solche Systeme scannen die Szene, finden die Position von gesuchten Elementen und generieren den Pfad für den Roboter. Sie eignen besonders zum Greifen, Palettieren und Montieren sowie für Klebe- und Schweißeinsätze des Roboters.“ Durch die dreidimensionalen Informationen kann das Bildverarbeitungssystem des Roboters den Objekttyp identifizieren und seine Lage erkennen. Damit ist die störungsfreie Handhabung garantiert – eine wichtige Voraussetzung für automatisierten Produktionsablauf.

Die Zukunft liegt in einfacher Bedienung und hoher Flexibilität

Für Robot Vision-Fachmann Kaniewski liegt die Zukunft der Visionsysteme in hoher Flexibilität, wie sie 3D-Vision bieten kann. Er argumentiert: „Heutzutage sind Visionsysteme meist auf konkrete Aufgaben spezialisiert. Jede Änderung in der Prozessspezifikation ist kosten- und zeitintensiv. Das muss sich ändern. Die Lösung geht in Richtung 3D-Scanner, die Form, Größe, Position und Orientierung beliebiger Objekte ermitteln können und damit für verschiedene Anwendungen nutzbar sind.“ Wichtige Voraussetzung: Der Umgang mit Roboter und Visionsystem ist einfach. Dazu sollte seiner Meinung nach ein einheitliches System auf PC-Plattform entwickelt werden, das den Roboter und die Zusatzgeräte wie zum Beispiel Schweißgeräte steuert, aber auch die Vision-Algorithmen beherrscht und umsetzt.

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