Surmonter les défis des cobots de prise dans les bacs

2022-07-05 4 min read

L'utilisation de robots de saisie et de positionnement, ou « pick-and-place » n'est nouvelle. Cependant, auparavant, ces robots n'étaient pas capables de prendre et de placer avec précision les pièces dans un bac de pièces assorties dans une machine (bin-picking). En raison de la nature complexe des lignes de montage finales, ces robots ont été jugés incapables de reproduire la dextérité des humains dans la réalisation d'une telle tâche, mais cela est en train de changer.

L'utilisation d'un système de vision pour la prise dans les bacs offre de nombreux avantages sur le lieu de travail, comme la réduction de la manipulation des pièces, la mise en œuvre d'une automatisation adaptative des robots, l'utilisation plus appropriée du temps des opérateurs, ainsi que la réduction du risque de microtraumatismes répétés des opérateurs. Cependant, cette technologie a encore un long chemin à parcourir avant de dépasser l'efficacité de l'utilisation des humains pour réaliser une telle tâche.

L'un des problèmes que les cobots de prise dans les bacs doivent encore surmonter provient de la disposition des objets dans un conteneur. Les cobots de prise dans les bacs peuvent avoir du mal à saisir des objets de petite taille ou disposés au hasard dans un bac, ce qui rend ces objets difficiles à distinguer. Pour résoudre ce problème, les cobots auraient besoin de systèmes de vision 3D dotés d'une plage dynamique élevée, d'une haute résolution et d'une grande précision pour essayer de créer une image réaliste pour les robots au moment de la prise. 

Cependant, même une fois ces spécifications résolues, il reste le défi des pièces brillantes et réfléchissantes. Les systèmes de vision 3D ont souvent du mal à obtenir de bonnes données 3D sur des objets réfléchissants ou brillants. En effet, les réflexions et les inter-réflexions provoquent des distorsions et des anomalies dans les nuages de points, ce qui signifie que le système ne peut pas détecter les objets de manière fiable.

Un autre défi auquel les systèmes de prise dans les bacs sont confrontés est la réduction des valeurs aberrantes. Cela peut être causé par des lignes de base de caméra larges ou un mauvais positionnement de la caméra, ce qui entraîne des bords de bac sombres et de petits objets potentiellement cachés. De ce fait, les robots basés sur la vision peuvent manquer les objets « cachés » dans les coins, ce qui entraîne la perte de détails. Ce problème peut être résolu avec des lignes de base plus petites et une meilleure position de la caméra pour inclure une plus grande occlusion optique.

Cependant, de meilleures caméras et de meilleurs placements de celles-ci sont certainement utiles pour améliorer la précision, mais ne résoudront pas nécessairement tous les défis posés par les systèmes de vision pour la prise dans les bacs. Par exemple, les cobots de prise dans les bacs ont toujours des difficultés avec les pièces imbriquées, souples et déformables, telles que des sacs en plastique ou les pièces de différentes hauteurs et formes qui ont été imbriquées.

Ces cobots peuvent également subir des interférences qui affectent les performances, comme le mouvement vers le cobot qui affecte les calculs de distance, ce qui aurait pour conséquence que le cobot touche les côtés du bac ou d'autres pièces. Cela signifie que les cobots ne sont pas entièrement autonomes et nécessitent toujours une surveillance humaine en cas d'erreur.

Exemples de cobots de prise dans les bacs de haute qualité

Malgré les défis liés à la création d'un cobot de prise dans les bacs, de nombreux modèles actuellement sur le marché ont amélioré la vision et les problèmes d'occlusion des robots. Un exemple est le cobot à vision intégré Omron TM, conçu pour prendre en charge la reconnaissance des motifs de qualité industrielle, le positionnement des objets et l'identification des fonctionnalités. 

Un exemple réussi de système de vision de prise dans les bacs est la caméra 3D Zivid Two conçue à cette fin. La Zivid Two dispose d'un capteur de profondeur ultra-compact, avec un niveau de base plus petit et une performance d'occlusion plus optimale. 

Il est indéniable que les cobots de prise dans les bacs ont bien progressé depuis l'apparition de cette technologie dans les années 1990, mais il reste encore du chemin à parcourir avant qu'ils puissent se passer des humains ou de la supervision humaine. Cependant, compte tenu de la pression qui subsiste pour compenser la pénurie de compétences et de personnel, cette technologie va probablement évoluer pour égaliser les compétences des humains dans un avenir proche. Dans le même temps, les systèmes actuels de vision pour la prise dans les bacs peuvent tout de même aider à réduire les blessures, à éviter la surmanipulation des pièces délicates, à permettre le contrôle de la qualité et bien plus encore.

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