Kommissionieren mit sehenden Regalrobotern

Warenlager 4.0

Egal in welchem Bereich, sei es E-Commerce oder auch die Intralogistik in der Automobilbranche, überall braucht man am Ende ein einzelnes Objekt und keine ganze Palette. Bisher erfolgt der stückgenaue Zugriff auf einzelne Produkte fast immer durch den Menschen. Der Kommissionier-Roboter Toru soll dies ändern: Der mobile, wahrnehmungsgesteuerte Roboter ermöglicht die genaue Vermessung und Erkennung von Objekten mittels 2D-/3D-Kameras sowie den sicheren Griff auf das einzelne Produkt.
Um sich im neuen Lager zurechtzufinden, erkundet Toru zunächst seine Umwelt mit seinen Sicherheitslasern. Dabei erstellt der mobile Roboter eine elektronische Karte zur eigenen Navigation, die er über WLAN den anderen Robotern zur Verfügung stellt. Mit dieser Karte kann er seinen optimalen Pfad planen. Anschließend ist der Roboter einsatzbereit. Der Kommissionier-Roboter erhält seinen Auftrag vom Warenwirtschaftssystem (WWS) per WLAN und fährt selbstständig zum entsprechenden Lagerplatz. Die Navigation funktioniert vollständig autonom auf der Basis von Laserscannern, wobei eine Kombination von Sicherheitslasern und Time-of-Flight (ToF) verwendet wird. Letztere kommen zum Einsatz, wenn der Roboter nah an das Regal heranfährt, um die Abstände genau zu messen. Externe Marker für die Orientierung des Roboters im Raum werden hingegen nicht benötigt.

Ermittlung des Greifpunkts

Dank der drehbaren Hubsäule gelingt es Toru, Objekte in einer Höhe von 10 bis 209cm zu erreichen. Der Roboter kann also sowohl das unterste als auch das oberste Regalfach von gängigen Fachbodenregalen bedienen. Um das Objekt zu identifizieren und den perfekten Greifpunkt zu ermitteln, kommt das neu entwickelte Sheet-of-Light-Verfahren zum Einsatz, das auf Basis eines Kreuzlasers und einer 2D-Kamera funktioniert. Der Kreuzlaser projiziert zwei aufeinander senkrechte Laserlinien auf das zu vermessende Objekt. Die 2D-Kamera nimmt die reflektierten Laserstrahlen auf und vermisst das Objekt anhand der Position der Linien im Kamerabild. Im Vergleich zu 3D-Kamerasystemen werden weniger 3D-Punkte erzeugt und damit eine deutlich geringere Rechenleistung benötigt, was wiederum mit deutlich geringeren Kosten verbunden ist. Das Verfahren ist für quaderförmige Objekte wie Bücher, Schachteln und Schuhkartons geeignet. Im Anschluss erfolgt der stückgenaue Zugriff: Soll z.B. ein Buch aus dem Regal von einem Bücherstapel gegriffen werden, fährt eine Greifschiene über das oberste Buch hinweg, setzt an der Hinterkante des Buches an und zieht es vom Stapel auf die ausgefahrenen Führungsschienen. Der Roboter lagert das Buch in seinem mitfahrenden, herausnehmbaren Kommissionier-Regal mit rutschfesten Regalböden zwischen und kann den Pickvorgang unverzüglich fortsetzen. Auch der beidseitige Pickvorgang in einem Regalgang ist mit der drehbaren Hubsäule möglich. Ist das Regal voll, fährt der Kommissionier-Roboter eigenständig zur Versandstation, um das Regal in einer speziellen Be- und Entladestation abzugeben und sich ein neues Regal aufzuladen.

Einsatz parallel zum Menschen

Grundlage für die Programmierung des Roboters bildet das Software-Framework ROS (Robot Operating System). Im Gegensatz zu klassischen Industrierobotern, die in der Regel einmal programmiert werden und dann in der Lage sind, einen festgelegten Arbeits- bzw. Bewegungsablauf repetitiv durchzuführen, plant der autonome Roboter seine Bewegungen in Echtzeit und kann somit auf eine dynamische Umgebung mit ihren unvorhersehbaren Ereignissen und Fehlern reagieren. Diese Fähigkeit ist vor allem in Hinblick auf die Zusammenarbeit von Roboter und Mensch in einem Warenlager entscheidend. Tritt ein Mensch vor ihn, dann bleibt der Roboter dank seiner Sicherheitslaser automatisch stehen oder weicht ihm aus. Aber auch mit Veränderungen der Lagerstruktur oder des Produktsortiments kann Toru umgehen, indem er neue Produkte erkennt und seine Navigationskarte dem veränderten Lager entsprechend anpasst. Alle Roboter sind zudem mit einem zentralen Rechner verbunden, der wiederum mit dem WWS kommuniziert. Dank Multi-robot control können die Roboter effizient in der Gruppe eingesetzt werden. Kommt es beispielsweise zu einer Fehlfunktion bei einem Roboter, sendet der Roboter per WLAN ein Fehlsignal an den zentralen Rechner und das Kontrollsystem kann die Aufgabe einem anderen Roboter übertragen, der diese autonom übernimmt.

Das könnte Sie auch interessieren

Kamera-Kompositgehäuse für Roboteranwendungen

Der Kamerakopf des Bildverarbeitungssystem Robot Inspector for Integrity Analysis (RIITTA) ist eine kompakte Einheit, die alle Einzelkomponenten wie Kamera, Objektiv, blitzbare LED-Beleuchtung und Ansteuerelektronik in einem Spezialgehäude vereint. Das leichte Kompositgehäuse ist IP65-geschützt und bietet Schutz vor Staub und Spritzwasser. Die Eigenschaften der verwendeten Materialien in Verbindung mit dem Design des Gehäuses vermeiden Trägheitsmomente, die vor allem bei Roboteranwendungen eine entscheidende Rolle spielen.

www.asentics.de

Neuer Geschäftsführer bei Omron Electronics

 

Zuvor war Kluger als Managing Director Europe und Vice President Business Development für Adept Technology, später für Omron Adept Technologies tätig. Außerdem ist er als ehrenamtliches Vorstandsmitglied im Fachverband Robotik des VDMA aktiv.

www.industrial.omron.eu

Jahresabschluss und Verä;nderungen bei Stemmer

Am 30. Juni hat der global tätige Bildverarbeiter Stemmer Imaging sein Geschäftsjahr 2016/2017 mit einem Umsatz von 88,7Mil.€ und einem währungsbereinigten Wachstum von 6% abgeschlossen. Der Abschluss stellt auch das Ende einer Ära dar.

www.stemmer-imaging.de

Zylinderkopf-Volumenprüfung

Der 3D Snapshot Sensor Gocator 3210 mit integrierter Zylinderkopf-Volumenprüfung wurde speziell für die Kammervolumeninspektion von Zylinderköpfen in kleinen bis mittelgroßen Verbrennungsmotoren entwickelt. Die Sensoren produzieren hochauflösende 3D-Scans und Messergebnisse mit einer Genauigkeit von +/-0,04cm3 in weniger als 5Sek., selbst bei Brennkammern und Kolben mit glänzenden Oberflächen. Eine 2MP Stero-Kamera minimiert Abschattungen.

www.lmi

Anzeige
Verbesserte Genauigkeiten für Messmaschinen

Für das hochgenaue Messen wurde die Auswerte-Elektronik Quadra-Chek 3000 entwickelt. Moderne Videowerkzeuge werten das Kamerabild von Mess- und Profilprojektoren, Messmikroskopen oder Videomessmaschinen aus. Die integrierte Fehlerkompensation verbessert die mechanische Genauigkeit der Messmaschine. Filterfunktionen verhindern, dass Verschmutzungen auf dem zu messenden Objekt oder auf der Optik der Messmaschine das Ergebnis verfälschen. Bei der Auswertung des Kamerabildes erkennt die Elektronik Kanten und legt darauf Messpunkte fest.

www.heidenhain.de

Anzeige
Sicherheit ab dem ersten Teil

Die Möglichkeit des korrelationsfreien Messens ermöglicht in der Produktionslinie bereits für das erste Bauteil die notwendige Sicherheit über die Maßhaltigkeit. Damit können Unternehmen darauf verzichten, in regelmäßigen Abständen ihre Karosserieteile auf einem Koordinatenmessgerät (KMG) nachzumessen und die erkannten Abweichungen zwischen Inline und KMG als Korrekturwerte auf die Inline-Messanlagen zu übertragen.

www.zeiss.de

Anzeige