Southwest Research Institute och ROS-Industrial utvecklade en lösning som gör det möjligt för industrirobotar att skanna och manipulera metallföremål som tidigare varit för "blanka" för maskinseende att bearbeta.

Projektet integrerar intelligent rekonstruktion av delar med hjälp av den andra generationen av Robot Operating System (ROS2) ramverk för att förbättra 3D-bilduppfattningen när robotar autonomt sandar och finfördelar delar. Se en demonstration på SwRI:s monter nr 8214 på Automate i Chicago 8-11 april.

"Detta är en bra fallstudie om fördelarna och utmaningarna med att integrera ROS2 i industriell robotik, sa Matt Robinson, en SwRI-chef som stöder ROS-Industrial. "Det visar också hur avancerade perceptionsalgoritmer kan möjliggöra snabbare, mer tillförlitlig skanning av metallföremål. "

ROS-Industrial-konsortierna utnyttjar ROS för att skapa ROS-I, en industriell form av programvara med öppen källkod som används av stora tillverkare runt om i världen.

Den senaste ROS-I-lösningen använder ROS2 för att integrera kameror fästa på en robotarm, samla punktmolndata med hög bildhastighet för att skapa ett 3D-utmatningsnät som optimerar vägplanering. Maskinseendekameror och algoritmer har historiskt kämpat för att återge korrekta 3D-bilder av metallföremål på grund av det "visuella bruset" som sprider mycket reflekterande ytor. Denna betydande utmaning begränsar automatisering av svets- och ytbehandlingsprocesser inom flyg- och biltillverkning.

SwRI, i samarbete med ROS-Industrial, övervinner denna utmaning genom att integrera trunkerade teckenavståndsfältalgoritmer som syr ihop flera bilder, eller punktmoln, i högre takt. Lösningen använder TrajOpt, eller banaoptimering för rörelseplanering, inom ROS-Industrial Scan-N-Plan-ramverket, för att möjliggöra planering av banor i realtid från 3D-skanningsdata.

Robinson sa att projektet också understryker fördelarna med ett ROS-baserat tillvägagångssätt, eftersom denna lösning är hårdvaruagnostisk. Sensorerna och roboten kan bytas ut med relativt liten ansträngning. ROS-Industrial, känd för sin interoperabilitet med öppen källkod, ger tillverkare standardprogramvarudrivrutiner för sluteffektorer och finmotorisk rörelsehårdvara som vanligtvis använder tidigare ROS-programvara.

"Detta projekt var i slutändan en framgångsrik bro från ROS till ROS2, "Robinson sa." Men vi vet att det kommer att bli en stor uppgift att gå mot ROS2 eftersom så många beroende paket och funktioner fortfarande finns i ROS. "

SwRI inledde utvecklingen av ROS-Industrial 2012 genom ett internt SwRI-forskningsprogram som genomfördes med industrisamarbetspartners. SwRI underhåller ROS-Industrial programvaruförvaret och hanterar ROS-Industrial Consortium.

ROS-Industrial-konsortiet — med filialer i Amerika, Europa, och nu Asien – tillhandahåller kostnadsdelad tillämpad forskning och utveckling för avancerad fabriksautomation. Konsortiemedlemmar driver nya möjligheter i ROS-I genom att kämpa för fokuserade tekniska projekt baserade på deras automationskrav på kort sikt.