Automatisation robuste et flexible des robots dans la logistique

Automatisation robuste et flexible des robots dans la logistique

La pandémie mondiale a eu un impact radical sur la chaîne d'approvisionnement et la logistique, rendant le besoin d'automatisation robotique plus urgent que jamais. Comme plus de 70 % de la main-d'œuvre dans l'entreposage est utilisée pour la préparation des commandes et l'emballage, de nombreuses entreprises investissent progressivement dans l'automatisation de la logistique. Mais que se passe-t-il lorsque les robots doivent manipuler un nombre illimité d'unités de stockage (inconnues) ? Des méthodes rapides, fiables et robustes pour automatiser la préparation des commandes d'une large gamme de produits sont alors recherchées.

La société de logiciels néerlandaise Fizyr a relevé ce défi avec succès. La société de vision par ordinateur basée à Delft permet aux robots de prélever des objets inconnus même dans des environnements logistiques difficiles. Avec une solution de traitement de l'image pour l'automatisation d'un large éventail d'applications logistiques telles que le prélèvement d'articles, la manipulation de colis, la dépalettisation, le déchargement de camions ou la manutention de bagages. IDS fournit le matériel approprié au système : Fizyr intègre des caméras 3D Ensenso compactes et robustes en combinaison avec des caméras gigabit ethernet uEye haute performance.

Application

Au lieu d'une cellule de prélèvement propriétaire disponible dans le commerce, Fizyr a développé un produit logiciel modulaire plug-and-play qui peut être intégré de façon transparente dans n'importe quel système. Cela donne aux intégrateurs la liberté de choisir le matériel (par exemple, des cobots ou des robots industriels) pour mettre au point la meilleure solution possible pour leur cellule de prélèvement personnelle. Pour optimiser les coûts, la robustesse et la vitesse, Fizyr intègre les caméras industrielles d'IDS. Leur tâche consiste essentiellement à enregistrer les produits à prélever ou à classer. Selon l'application de chaque client, jusqu'à quatre caméras 3D Ensenso sont utilisées en combinaison avec de puissantes caméras CMOS GigE uEye.

La caméra 3D Ensenso permet aux robots de manipuler individuellement des objets inconnus
La caméra 3D Ensenso permet aux robots de manipuler individuellement des objets inconnus

L'acquisition d'image des caméras doit être fiable et précise. Elles fournissent les données nécessaires aux algorithmes logiciels de Fizyr pour qu'ils puissent exécuter plus de 100 postures de préhension par seconde. Elles veillent aussi à la classification nécessaire pour pouvoir traiter différemment les objets les plus divers, voire inconnus. Le logiciel effectue également des contrôles de qualité et détecte les erreurs. Cela permet d'éviter que des objets endommagés soient placés sur une trieuse - avec les caméras IDS agissant comme les yeux vigilants du système de robot automatique.

Les algorithmes sont capables de fournir toutes les informations pertinentes pour la segmentation ainsi que pour la classification du type de colis (que ce soit une boîte, un sac, une enveloppe, un tube, un cylindre, etc.). Le système détecte les marchandises « anormales » ou non transportables (c'est-à-dire endommagées), les meilleures positions de préhension possibles dans six DoF (degrés de liberté) et plusieurs positions par objet. Il permet aux capteurs ou aux robots de manipuler des objets étroitement empilés ou se chevauchant, des objets et des textiles très réfléchissants en sachets en plastique, des surfaces blanc sur blanc et noir sur noir et des objets transparents.

Le système segmente de manière fiable les paquets inconnus, même dans des conditions d'éclairage difficiles

uEye CP

« L'application la plus courante pour Fizyr jusqu'à présent est l'utilisation d'une caméra uEye et d'une caméra 3D Ensenso par système, mais il n'y a aucune restriction », explique Herbert ten Have, PDG de Fizyr.

Les différents modèles Ensenso utilisables ont un point commun : le projecteur puissant, qui projette au moyen d'un masque de motif une texture très contrastée sur l’objet à représenter, et compense ainsi sur ses surfaces le manque ou l’absence de structures. Il en résulte une carte des disparités plus détaillée et une information de profondeur plus complète et homogène de la scène.

Leurs caractéristiques étendues des deux modèles de caméra 3D Ensenso les rendent parfaitement adaptés au large éventail d'applications exigeantes de la chaîne d'approvisionnement et de la logistique, telles que la reconnaissance, la classification et la localisation d'objets 3D (assurance qualité, préparation des commandes par exemple), l'automatisation de la logistique (comme la (dé)palettisation), les applications robotiques (prélèvement dans des bacs, par exemple), la détection d'objets jusqu'à 8 m³ (palettes, par exemple) ou les systèmes de stockage automatiques.

Fizyr a intégré le kit de développement logiciel Ensenso (SDK) dans son logiciel en utilisant un wrapper moderne et rapide. L'un des grands avantages est la combinaison 2D/3D, qui permet de placer l'image de la caméra 2D sur le nuage de points 3D en tant que superposition.

— Herbert ten Have, PDG de Fizyr —

D'une part, cela donne plus de relief à la scène. D'autre part, l'image de la caméra peut être adaptée de manière optimale au système de coordonnées du robot grâce à un « calibrage main-œil » afin d'assurer une préhension ciblée.

Perspectives

La forte croissance du commerce électronique a accru la demande de paquets plus grands. Dans le même temps, les contraintes imposées par la pandémie mondiale ont conduit à la fois à une réduction de la main-d'œuvre disponible et à un besoin urgent de distance physique dans les entreprises. Pour relever ces défis, les entreprises se tournent de plus en plus vers l'automatisation robotique, dans laquelle l'intelligence artificielle et la vision artificielle jouent un rôle décisif. Simultanément, les coûts sont réduits et la sécurité au travail est accrue.

La demande de modules de haute qualité pour les cellules de prélèvement automatisées de pointe augmente dans le monde entier. Les exigences des intégrateurs système en matière de composants logiciels et matériels progressent dans la même mesure. La solution Fizyr-IDS offre les avantages suivants :

  • En tant que solution « plug-and-play », elle permet une intégration facile dans n'importe quel système.
  • Elle est indépendante du matériel et permet donc aux clients d'adapter avec souplesse leur système de préparation des commandes à leurs besoins à tout moment.
  • Elle inclut un système de vision 3D robuste, précis, flexible et facile à utiliser qui fournit à tout moment des informations optimales sur l'objet.

Tous sont des composants indispensables d'un système automatisé « Good-To-Person » évolutif.

Fizyr