Kunstmatige Intelligentie Blog 2023
Transportbanden zijn toch een gemakkelijke manier om producten naar uw robot te verplaatsen?
Nou niet echt. We beschouwen transportbanden vaak als een eenvoudige oplossing, maar in feite zijn ze een van de meer gecompliceerde methoden voor het afleveren van werkstukken. Ze vereisen dat de robot objecten op de lopende band detecteert en volgt. Ze moeten worden aangestuurd via het robotprogramma. Ze hebben tijdens hun levensduur ook last van verschillende mechanische problemen, zoals slechte tracking, riemslijtage en slippen. Dit alles betekent dat transportbanden je een beetje gek kunnen maken.
In plaats van eenvoudig te zijn, kunnen ze lastig te gebruiken zijn.
We kunnen de mechanische problemen van uw transportbanden niet oplossen. Daarvoor heeft u een goed onderhoudsschema nodig, zoals het schema dat wordt weergegeven in deze handige checklist van Cisco-Eagle. Echter, wij kan helpen u de transportband eenvoudig te simuleren, zodat u deze kunt testen en integreren met uw robotprogrammering.
Hier leest u hoe u uw robottransportband kunt programmeren zonder gek te worden.
De 5 lastige bewegende delen van een robottransporteur
Ten eerste is het belangrijk om te begrijpen waarom het programmeren van een lopende band een uitdaging is.
Er zijn 5 “bewegende delen” die het moeilijk maken om robotprogrammering te integreren met transportbanden.
1. Controle van de transportband zelf
Het lijkt misschien alsof transportbandbesturing slechts een “aan/uit”-deal is, maar het is meestal iets complexer dan dat. Transportbanden hebben verschillende besturingsmogelijkheden, afhankelijk van het model. Sommige hebben een vaste snelheid terwijl andere kunnen worden geregeld met variabele snelheden. Sommige hebben een omgekeerde modus, actief remmen of snel schakelen. Dan zijn er verschillende besturingsmethoden, de drie meest voorkomende zijn pulsbesturing, snelheidsbesturing en gedistribueerde besturing.
Mogelijk moet u de transportband binnen het robotprogramma zelf besturen. Als dit niet het geval is, moet u mogelijk via een netwerk communiceren met de lopende band. Beide opties voegen programmeercomplexiteit toe.
2. Tracking en detectie van objecten
Om objecten van een bewegende transportband op te pakken, moet de robot ze betrouwbaar kunnen lokaliseren. Dit betekent dat je een soort sensor nodig hebt om te detecteren wanneer een object voor de robot arriveert. Bovendien heeft de robot misschien een manier nodig om de objecten te volgen terwijl de transportband beweegt.
De meest gebruikelijke sensoren hiervoor zijn vision-sensoren (bv. 2D- of 3D-camera’s) en deeldetectiesensoren (bv. lichtstralen, magnetische sensoren, inductieve sensoren, enz.). Sommige zijn eenvoudiger te integreren dan andere, maar ze voegen allemaal extra complexiteit toe aan uw programma.
3. Omgaan met bewegende objecten
Een bewegend doelwit is altijd moeilijker te hanteren dan een statisch doelwit. Dit introduceert complexiteit bij het grijpen van een lopende band. De robot moet in staat zijn om in positie te komen, het object stevig vast te pakken en weg te rijden terwijl er steeds nieuwe objecten aankomen.
De snelheid van de lopende band moet nauwkeurig worden afgestemd op de snelheid van de robot, anders kunnen er objecten over het hoofd worden gezien. Als je de beroemde ‘chocoladescène’ uit de komedie I Love Lucy uit de jaren 50 hebt gezien, weet je wat ik bedoel (en hier is het dan als je het nog niet hebt gezien).
4. Keuze van de eindeffector
De robotarm is niet het enige onderdeel van het systeem dat op snelheid moet blijven. De eindeffector kan een aanzienlijk effect hebben op de cyclustijd en daarmee op de snelheid van de transportband. Sommige typen eindeffectoren zijn sneller dan andere.
Dit betekent dat we nu 3 onafhankelijke snelheden tegelijkertijd moeten regelen en coördineren: de snelheid van de transportband, de snelheid van de robotarm en de grijpsnelheid van de eindeffector.
5. Gebruik van armaturen
Het laatste bewegende deel is eigenlijk helemaal geen bewegend deel. Armaturen zijn statische mechanische onderdelen die aan de transportband zijn bevestigd om de objecten in positie te brengen. Ze zijn een betrouwbare manier om de objecten op de transportband te ordenen zonder gebruik te maken van sensoren.
U kunt bijvoorbeeld een armatuur gebruiken als alternatief voor het gebruik van een zichtsensor. Met speciaal gevormd plaatwerk kun je objecten in een statische wachtrij plaatsen, zodat de robot ze kan oppakken zonder extra sensoren. Ze maken het programmeren eenvoudiger, maar vergroten de complexiteit van het mechanische ontwerp.
Hoe een transportband te simuleren met RoboDK
U kunt de vijf bovenstaande uitdagingen overwinnen door uw robotsysteem te simuleren en grondig te testen voordat u het fysieke systeem gebruikt. Dit is niet altijd gemakkelijk met robotsimulatoren, waarvan er vele geen eenvoudige mogelijkheid hebben om transportbanden toe te voegen.
Gelukkig zijn transportbanden vrij eenvoudig in RoboDK. Er zijn zelfs twee opties om ze toe te voegen, afhankelijk van hoeveel controle je nodig hebt.
De twee soorten transportbanden in RoboDK zijn:
Optie 1: Programmeren in Python
De meest flexibele methode om een transportband in RoboDK te maken, is door deze in Python te programmeren. U kunt dit in actie zien in de voorbeeldvideo Conveyor Simulation met RoboDK.
Voordelen van python-programmering zijn:
- Het is erg flexibel. De beweging van de transportband wordt alleen beperkt door uw programmeervaardigheid. U kunt de gesimuleerde transportband zo programmeren dat deze overeenkomt met de eigenschappen van uw echte band.
- Het is volledig aanpasbaar. U kunt de transportband programmeren om te bewegen op welke manier u maar wilt. Je hebt volledige controle over zijn bewegingen en hoe hij met objecten omgaat.
- Het maakt complexere transportbanden mogelijk. Als uw transportband geavanceerde besturingsmodi heeft, kunnen deze worden opgenomen in de python-code. Ook als u een armatuur heeft geplaatst om bijvoorbeeld objecten naar de zijkant van de band te verplaatsen, kan dit in de code worden geprogrammeerd.
Nadelen van python-programmering zijn:
- Het vereist programmeervaardigheid. Je moet kunnen programmeren in Python. Dit is een van de gemakkelijkere talen om te leren, maar het vereist nog steeds een leercurve als je tot nu toe alleen de grafische interface van RoboDK hebt gebruikt.
- Het duurt wat langer. Vergeleken met de lineaire mechanisme-optie kost het programmeren van python tijd. Bovendien, hoe complexer uw transportband, hoe langer het duurt om te programmeren.
Optie 2: Lineair mechanisme
De andere optie is om een lineair mechanisme te maken met behulp van de wizard “Modelmechanisme”. Hiermee kunt u een eenvoudige transportband maken met een enkele lineaire as.
Voordelen van het lineaire mechanisme zijn:
- Het is snel. U kunt binnen enkele minuten een lineair mechanisme maken en de transportband zeer snel aan uw robotsimulatie toevoegen.
- Het maakt gebruik van de grafische wizard. U kunt het mechanisme maken met behulp van de wizard door alleen referentiekaders en doelen te gebruiken.
- Het vereist weinig tot geen programmering. U hoeft geen python-programmering te doen om de transportband te maken. Houd er echter rekening mee dat u waarschijnlijk wat moet programmeren om objecten op de lopende band te detecteren.
Nadelen van het lineaire mechanisme zijn:
- Het is beperkt. Door de eenvoudige aard van het mechanisme kunt u alleen een transportband met één as modelleren.
- Het is inflexibel. Deze optie maakt het moeilijk om de meer geavanceerde besturingsopties van uw lopende band te modelleren. Het maakt het ook moeilijk om te detecteren wanneer voorwerpen van de lopende band vallen.
Hoe te beginnen
Welke optie u kiest, hangt grotendeels af van hoeveel u python-programmering wilt vermijden. Tenzij je een goede reden hebt om voor het lineaire mechanisme te kiezen, raden we meestal aan om de python-optie te kiezen. Het is veel flexibeler en – ik denk (hoewel ik een programmeur ben) – het is gemakkelijker te begrijpen en te implementeren.
Welke optie u ook kiest, u hoeft de transportbandsimulatie niet helemaal opnieuw te maken.
