Joustavuutta robotin käyttöön : konenäkökameran lisääminen yhteistyörobottisoluun

Abstract

Jyväskylän ammattikorkeakoululla oli tarve laajentaa yhteistyörobottisoluaan ja monipuolistaa sen hyödyntämistä opetuksessa ja yrityksille pidetyissä esittelyissä. Tähän asti solussa on voitu esitellä vain kappaleen siirtämistä kuormalavalta pöydälle, ja ihmisen on täytynyt olla koko ajan valvomassa ja osana prosessia, jotta robotti ei ole törmännyt edelliseen siirtämäänsä kappaleeseen. Nyt haluttiin laajentaa robottisovelluksen käytännöllisyyttä lisäämällä soluun konenäkökamera. Toiveena oli, että konenäkökameraa hyödyntämällä robotti osaisi välttää pöydällä jo olevan kappaleen uutta siirtäessään, ja myös siirtää kappaleita toiseen suuntaan mahdollisesti jatkuvasti kiertävänä demonstraationa. Tutkimus toteutettiin kehittämistutkimuksena työn käytännönläheisyyden vuoksi. Tutkimusta taustoitettiin robotiikan ja konenäön historialla ja nykytilalla. Jyväskylän ammattikorkeakoululla oli valmiina Cognexin 2D konenäkökamera, joka asennettiin yhteistyörobotin yhteyteen. Sovellukseen haluttiin mukaan myös solussa jo valmiina ollut 3D-konenäköskanneri. Laitteiden väliset yhteydet olikin ensin saatava toimimaan kolmen eri valmistajan laitteen ollessa samassa verkossa, minkä jälkeen pystyttiin ohjelmoimaan lopullinen sovellus. Uusi tutkimuksen yhteydessä ohjelmoitu konenäköä hyödyntävä yhteistyörobottisovellus mahdollistaa kappaleiden siirtämisen kahteen suuntaan, ja estää robotin törmäämisen pöydällä oleviin kappaleisiin. Haasteelliseksi työssä osoittautui ennalta-arvatusti robottisolun valaistusolosuhteet, joiden osalta työhön jäikin vielä jatkokehitettävää. Haasteellista oli myös saada ethernet-yhteys toimimaan luotettavasti kahden konenäkökameran ja robotin ollessa samassa verkossa, mutta tämä ongelma saatiin ratkaistua katkaisemalla robotin yhteys 3D-skanneriin aina, kun 2D-kameralla pitää ottaa kuva. Konenäkökameran lisääminen robotin yhteyteen mahdollistaa robotin aiempaa monipuolisemman käytön. Eri valmistajien laitteiden yhdistäminen samaan sovellukseen on mahdollista, mutta asettaa jonkin verran haasteita. Jo robottisolun suunnitteluvaiheessa pitäisikin huomioida, tarvitaanko solussa konenäköä, ja mahdollisuuksien mukaan hyödyntää integroituja ratkaisuja.