Bildverarbeitung in der Robotik (Messestand 4.0-303)

Integration einfach gemacht

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Bildverarbeitung und Robotik ergänzen sich seit ihrem Beginn optimal, der sehende Roboter als auch das handhabende Vision-System haben die Entwicklungen der Ingenieure beflügelt. Aber auch Dream-Teams müssen sich erst finden und wissen, wie sie miteinander umzugehen haben. So unterschiedlich die Produkte, so unterschiedlich sind auch die Herangehens- und Denkweisen von Roboteranwendern und Bildverarbeitern. Diese Kluft zu überwinden, ist das Ziel eines Integrationskits für Bildverarbeitung in der Robotik.

Das Integrationskit beinhaltet einen kompletten Satz an Komponenten, bestehend aus intelligenter Kamera, Objektiv, Beleuchtung, Kabeln und einem Software-Paket. Für den Start ist also keine aufwändige Komponentenauswahl nötig und die Erprobung kann unmittelbar beginnen. Das Software-Paket garantiert eine optimale Unterstützung bei der Erstellung des ersten Bildverarbeitungs-Programms und der Kommunikation zwischen Robotersteuerung und Bildverarbeitungs-System.

Für Robotikanwender ist es nicht immer einfach, die für ihre Aufgabenstellung passenden Komponenten auszuwählen: Diverse technische Schnittstellen, verschiedene Denkweisen und eine unübersehbare Auswahl an Komponenten gilt es zu verknüpfen. Grundlage für die Komponentenauswahl bildet das Vision Control Komponentensystem mit seinen mehr als 1000 Komponenten aus Optik, Beleuchtung und Vision Systemen, wozu umfangreiche Dokumentationen und Support gewährleistet werden, die durch zahlreiche Praxis-Seminare der Vision Academy ergänzt werden.
Vision-Komponenten mit wenig Aufwand integrieren
Die Integrations- und Trainingskits für Robotik bilden die konsequente Fortsetzung: Aufbauend auf der Smart-Kamera Pictor inklusive Kabelsatz mit Objektiv und Ringlicht wird es möglich, mit geringem Aufwand die Komponenten zu testen, zu integrieren und die Synthese von Greifen und Sehen zu verwirklichen und zu verstehen. Dabei werden wichtige Themen, wie unter anderem die Auswahl von Objektiven und Beleuchtungen, die Kommunikation zwischen Bildverarbeitung und Robotersteuerung, Kalibrierung der inneren und äußeren Parameter, Beherrschung von Fremdlichteinflüssen behandelt.
Im Handbuch werden die verwendeten Komponenten ausführlich mit Bezug und Einsatz in der Robotik beschrieben. Getestete Checklisten zum Aufbau der Kommunikation zwischen Roboter und Vision-System, zu deren Test und zur Inbetriebnahme gewährleisten dabei ein systematisches Vorgehen. Die zugehörige CD-ROM beinhaltet die notwendigen Tools dazu: Die Parametrier-Software VCWin sorgt für eine einfache Gestaltung der Prüf- und Kommunikationsprogramme. Umfangreiche Hilfs-Programme zur Inbetriebnahme und für weitere Tests sowie zusätzliche Dokumentationen unterstützen den Anwender. Besonders hilfreich ist dabei, dass die Dokumentationen, Beispiele sowie die verwendeten Hard- und Software-Komponenten an typischen Applikationen der bildverarbeitenden Praxis in der Robotik dargestellt und erklärt werden. Das gibt dem Roboteranwender schnell die Möglichkeit, die Beispiele an seine Applikation anzupassen. Anhand von Trainings- und Testprogrammen wird er gezielt in die Welt der Bildverarbeitung eingeführt. In der Praxis kann der Anwender sofort mit der Integration beginnen: Auspacken, nach Anleitung montieren und anschließen. Sind die ersten Prüfprogramme in das Vision-System geladen, kann die erste Bildverarbeitungs-Applikation für die Robotik getestet werden.
Keine Probleme mehr mit der Kommunikation
Der Erfolg einer Verknüpfung von Vision-Systemen und Robotersteuerung wird wesentlich von den Kommunikationsmöglichkeiten der bildverarbeitenden Geräte bestimmt. Smart-Kameras Pictor besitzen daher digitale und serielle Schnittstellen. Die digitalen Schnittstellen sind an die üblichen PLC-Pegel angepasst; eine Verknüpfung ist also kein Problem. Anders dagegen bei dem seriellen Kommunikation per RS232 oder per Ethernet. Hier rüsten die Hersteller ihre Robotersteuerungen softwareseitig mit teilweise sehr unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen aus. Dadurch wird die Realisierung einer reibungslosen Kommunikation zwischen BV und Roboter oft zu einem Hürdenlauf. Das Robotik-Integrationskit unterstützt deshalb bei der Darstellung der Kommunikation Bildverarbeitungssystem – Roboter die beiden Schnittstellen-Varianten: seriell über RS232 oder per Ethernet-TCP/IP.
Darüber hinaus können zur weiteren Unterstützung der Kommunikation per RS232 oder Ethernet dem Softwarepaket des Integrationskit eine Reihe von Beispielen entnommen werden. Sie beinhalten Kommunikationsbausteine mit sofort anwendbaren Softwaretools und helfen, Kommunikationsproblemen zügig zu überwinden.
Die Anpassung an eine vorhandene oder vorgesehene Robotersteuerung geschieht mit der Parametrier-Software VCWin. Anpassungen und individuelle Lösungen werden durch das Software-Modul „Datentransfer“ möglich. Der Anwender kann sich eigene Protokollstrukturen bauen aber auch Anpassungen an herstellerspezifische Kommunikationsprotokolle vornehmen. Die Sicherstellung der ordnungsgemäßen Funktion der gewählten Kommunikationsvariante kann dann sofort mit dem enthaltenen PC-Programm VCConnect getestet werden. So wird vor dem Anschluss an die Robotersteuerung geprüft und getestet, bevor Schaden entstehen kann. Der Datenverkehr zwischen Vision System und Robotersteuerung wird so transparent gemacht und eine schnelle Fehlerbehebung möglich.
eA 412

praxis plus
Die Pictor-Smart-Kameras arbeiten ohne externe Rechnerkomponenten stand-alone. Die Kameras sind mit 1/3“- bzw. 1/2“-CCD-Sensoren mit Auflösungen von 640 x 480, 782 x 582 sowie 1280 x 1024 erhältlich. Die Bilderfassungsrate liegt je nach Typ zwischen 10 und 110 fps. Die Modelle verfügen über vier digitale I/Os und sind darüber hinaus entweder mit einer seriellen RS232- oder einer Ethernet-Schnittstelle ausgerüstet. Zum Lieferumfang gehört zudem die werkseitig bereits vorinstallierte Pictor-Bildverarbeitungs-Software.

eA-INFO-TIPP
Interessante Informationen und Neuigkeiten zum Thema „Robotik“ bietet der German Robotik Server Germrob. Hier finden Sie unter anderem Aktuelles und Termine sowie Allgemeines und weitere Links zur Robotik.
wwwiaim.ira.uka.de/germrob

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Informationen über Vision Control und das Roboter Integration Kit gibt es unter:
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