Konenäköohjattu yhteistyörobotti -havainnointiesitys

Abstract

Opinnäytetyön aiheena oli suunnitella ja toteuttaa havainnointiesitys siitä, miten konenäköjärjestelmä ohjaa yhteistyörobottia toimimaan juomatarjoilijana. Esitys kehitettiin osoittamaan, miten konenäöllä voidaan tunnistaa kappaleita ja miten konenäöllä ohjataan robotin liikkeitä.

Tässä työssä käydään läpi perinteistä konenäköjärjestelmää, robotiikkaa ja havainnointiesityksen tekoa. Konenäkö toteutettiin perinteisellä konenäköjärjestelmällä, joka koostuu värikamerasta ja linssistä. Kuvan analysointi toteutettiin MvTec Halcon -konenäköohjelmistolla. Analysointi koostui segmentoinnista ja hahmontunnistuksesta. Robottina oli Universal Robotsin UR5 -yhteistyörobotti, jota ohjelmoitiin graafisella Polyscope käyttöliittymällä. Robotin ohjelmointiin kuului paikkapisteiden opettaminen, liikekäskyjen valinta ja yhteyden muodostus konenäköjärjestelmään.

Valmis havainnointiesitys pystyy poimimaan 0,33 litraisia kierrätysmuovipulloja, joissa on valkoiset korkit. Tulevaisuudessa, säätämällä konenäköohjelman valintoja ja robotin paikkapisteitä, voidaan korista nostaa myös muunlaisia pulloja.

The purpose of this thesis was to make a demonstration with machine vision and collaborative robot. Demonstration was made to show how machine vision can identify objects and demonstrate how machine vision can guide robot.

Thesis presents the principles of machine vision and robotics. The planning of machine vision robot demonstration is presented and explained. Machine vision system consisted of color camera and optics. Image analysis was made with MvTec Halcon machine vision software. Analysis consisted of segmentation and matching. Universal Robots UR5 collaboration robot was part of demonstration and it was programmed with Polyscope graphic interface. Programming consisted of teaching waypoints choosing the motion commands and creating the data transfer.

Finished demonstration can pick 0,33liter plastic bottles that have white bottle caps. In the future it’s possible to pick different kind of bottles by adjusting the machine vision system and reprogramming the robot’s waypoints.