Merevolusi Robotika: Sistem Vision Hand-Eye Canggih untuk Gerakan yang Ditingkatkan
Di robotika, sistem hand-eye adalah pengaturan di mana sistem visi langsung dipasang pada lengan robot, umumnya di belakang sendi terakhir. Dengan kata lain, sistem visi bergerak bersama dengan lengan robot. Pendekatan ini cukup baru dalam robotika dan menawarkan alternatif untuk pemasangan sistem visi yang lebih tradisional, biasanya di atas volume kerja robot. Meski pendekatan hand-eye dapat memberikan manfaat bagi banyak aplikasi, potensinya sejauh ini sebagian besar terbatas oleh sistem visi standar. Photoneo hadir dengan solusi akhir yang akhirnya mengakhiri keterbatasan berbasis visi ini.
Keuntungan pendekatan hand-eye
Pendekatan hand-eye sangat berguna dalam aplikasi spesifik karena menawarkan sejumlah keuntungan dibandingkan metode sistem visi tetap. Pertama, ia dapat mencakup volume pemindaian yang lebih besar karena dapat diarahkan secara khusus ke area yang diminati, menawarkan kecukupan fleksibilitas yang lebih besar daripada pendekatan latter. Sistem visi ini terbatas hanya oleh jangkauan robot daripada oleh volume pemindaiannya sendiri.
Karena jarak pemindaian adalah salah satu parameter utama yang menentukan akurasi pemindaian, sistem visi hand-eye dengan jangkauan pemindaian yang lebih pendek dapat memberikan tingkat detail yang jauh lebih tinggi dibandingkan sistem visi tetap dengan jarak pemindaian yang besar. Jika pelanggan memiliki bin besar yang penuh dengan bagian kecil, tingkat detail tertinggi akan dicapai dengan menggunakan scanner kecil dengan jangkauan pemindaian pendek yang dipasang pada lengan robot. Robot dapat mendekati isi bin dengan scanner dari jarak optimal dan memindai bagian-bagian individual dari berbagai sudut dan perspektif. Namun, ketika sistem visi tetap memberikan tingkat detail yang memuaskan (seperti Photoneo PhoXi 3D Scanner XL), disarankan untuk memilih pendekatan sistem visi tetap.
Sistem hand-eye juga adalah opsi yang menguntungkan jika aplikasi terdiri dari dua atau lebih wadah. Pengaturan standar dengan sistem visi tetap akan memerlukan sumbu linier di atas bin atau beberapa sistem visi. Sistem hand-eye cukup dengan satu scanner yang bergerak bersama lengan robot dari satu wadah ke wadah lain.
Kemampuan untuk memindai isi bin dari jarak dekat dan dari sudut apa pun juga secara efektif menghilangkan tantangan yang terkait dengan bayangan. Dinding bin atau sistem visi yang dipasang di atas wadah secara tetap dapat melemparkan bayangan pada bagian tertentu dari wadah, mencegah akuisisi pemindaian yang tepat pada beberapa bagian. Dalam kasus tersebut, compromis perlu dibuat untuk menemukan posisi optimal untuk scanner relatif terhadap bin dan kadang-kadang bagian perlu diatur ulang secara manual. Pendekatan hand-eye dapat dengan mudah mengatasi tantangan ini.
Terakhir, beberapa aplikasi mungkin memerlukan penyesuaian khusus pada ruang tempat sel robot ditempatkan – terutama ketika berkaitan dengan pengurangan cahaya lingkungan. Kemampuan untuk memindai wadah dari berbagai sudut meminimalkan kebutuhan untuk meredupkan seluruh ruang, memungkinkan pengambilan satu sisi bin terlebih dahulu dan kemudian sisi lainnya.
Sistem hand-eye menyajikan pendekatan modern dengan popularitas yang meningkat, yang mendapatkan tonggak yang kokoh dalam sejumlah aplikasi robotik yang semakin banyak. Manfaatnya menjadi semakin penting dengan munculnya robotika kolaboratif. Namun, harus diingat bahwa penerapan pendekatan hand-eye hanya bermakna dalam jenis aplikasi tertentu.
Pertimbangan penting sebelum menerapkan pendekatan hand-eye
Pilihan pendekatan hand-eye harus selalu didahului dengan pertimbangan hati-hati atas persyaratan dan kerumitan aplikasi tertentu. Meski pengaturan ini menawarkan sejumlah keuntungan, ada beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan sebelum memutuskan pendekatan hand-eye.
Sistem hand-eye memerlukan instalasi yang lebih sulit dibandingkan pengaturan dengan sistem visi tetap. Juga lebih sulit untuk menemukan cara optimal untuk menangani kabel yang menyuplai daya ke sistem visi yang digunakan.
Selain itu, karena scanner dipasang pada lengan robot, ini dapat membatasi gerakan robot. Oleh karena itu disarankan untuk menggunakan sistem visi yang lebih kecil. Model paling sesuai dari keluarga Photoneo PhoXi 3D Scanner adalah XS, S, M dan model MotionCam-3D S, S+, dan M, yang secara keseluruhan mencakup jangkauan pemindaian dari 16 sentimeter hingga 1,5 meter.
Kekurangan lain dari sistem hand-eye adalah risiko yang lebih tinggi untuk tabrakan dengan sensor dan kemungkinan kesulitan dalam menemukan posisi optimal pada lengan robot untuk sistem visi, terutama jika berukuran besar. Kekurangan besar lainnya adalah fakta bahwa gerakan robot menyebabkan getaran, yang tidak dapat ditangani oleh sistem visi area-scan akurasi tinggi standar. Karena ini, lengan robot perlu tetap diam selama akuisisi pemindaian, yang dapat memperpanjang waktu siklus. Akibatnya, pendekatan hand-eye bukan solusi yang tepat untuk aplikasi yang memerlukan waktu kritis.
Dalam banyak kasus, lebih baik memilih pendekatan sistem visi tetap dengan sistem visi 3D berkualitas tinggi dengan volume pemindaian besar seperti Photoneo PhoXi 3D Scanner XL daripada memilih sistem hand-eye dengan pengaturan/instalasi yang sulit.
Tentu saja, ada aplikasi di mana pengaturan hand-eye adalah pilihan terbaik dan benar-benar menguntungkan dari pendekatan ini. Dalam kasus tersebut, kekurangan yang disebutkan di atas dari sistem hand-eye dapat diatasi dengan teknologi “Parallel Structured Light” revolusioner Photoneo – pendekatan sensing 3D tunggal yang dapat secara efektif menahan getaran, sehingga memungkinkan pemindaian 3D berkualitas tinggi pada objek yang bergerak tanpa artefak gerakan.
Koordinasi hand-eye dalam gerakan
Teknologi “Parallel Structured Light”, yang diimplementasikan dalam kamera 3D Photoneo MotionCam-3D, memungkinkan koordinasi hand-eye tanpa kompromi apa pun. MotionCam-3D adalah sistem visi 3D tunggal yang menyediakan scan berkualitas tinggi bahkan selama gerakan lengan robot. Kamera sangat tahan terhadap getaran dan tidak memerlukan robot untuk berhenti.
Karena teknologi ini memungkinkan pengambilan objek yang bergerak hingga 144 kilometer per jam, getaran yang disebabkan oleh gerakan lengan robot tidak memiliki pengaruh pada kualitas data point cloud 3D. Kamera menyediakan resolusi 0,9 Mpx dan akurasi 300 – 1250 μm di antara lima model yang tersedia (S, S+, M, M+, L). Khi diubah ke mode statis, parameter menjadi lebih tinggi, menawarkan resolusi 2 Mpx dan akurasi 150 – 900 μm.
Manfaat terbesar dari hal ini adalah robot tidak perlu berhenti untuk membuat scan, yang dramatis mempersingkat waktu siklus dibandingkan dengan semua teknologi lain yang tersedia di pasar. Ini membuka pintu untuk aplikasi baru seperti pelacakan posisi objek secara instan.
Argumen ini tetap relevan juga dalam konteks robotika kolaboratif, yang secara umum sangat terbatas oleh kekurangan metode standar. Robot kolaboratif lebih lambat dari pada robot industri dan saat digabungkan dengan pendekatan hand-eye, waktu siklus diperpanjang lebih lanjut. MotionCam-3D mengatasi keterbatasan ini dan bekerja sempurna juga jika dipasang pada lengan robot kolaboratif.
MotionCam-3D tersedia dalam lima model – paling cocok untuk aplikasi hand-eye adalah model S, S+, dan M. Model terkecil S cocok untuk jangkauan pemindaian antara 366 – 558 mm, sementara model S+ dengan dimensi tubuh yang sama (80 x 68 x 307 mm) menawarkan bidang pandang yang diperluas dengan jangkauan pemindaian antara 630 – 1574 mm. Model M adalah pilihan yang tepat untuk jarak pemindaian yang berkisar dari 497 hingga 939 mm.
Motioncam-3D hadir sebagai solusi akhir untuk setiap jenis tugas robotik – baik itu melibatkan adegan statis atau dinamis. Keterbatasan berbasis sistem visi dari pendekatan hand-eye sekarang adalah masalah masa lalu. MotionCam-3D menawarkan resolusi dan akurasi terbaik untuk pemindaian dengan kecepatan tinggi, resistensi yang efektif terhadap getaran, dan waktu siklus yang lebih pendek dari sebelumnya.
Jika Anda mempertimbangkan untuk menerapkan pendekatan hand-eye dalam aplikasi Anda, jangan ragu untuk menghubungi kami. Kami akan senang berkonsultasi tentang proyek Anda dan menyarankan solusi terbaik untuk Anda.
