nieuws

‘Pickrobot moet met chaos kunnen omgaan’

Warehousing 1706

De robotarm van Team Delft won in juli de Amazon Picking Challenge. De robot verplaatste het snelst producten van een container naar een legbordstelling en terug. Teamleider Kanter van Deurzen blikt terug op deze puike prestatie van zijn team, waarvan een aantal leden ook van de partij is tijdens Material Handling Dag in Den Bosch.

‘Pickrobot moet met chaos kunnen omgaan’

Team Delft, een samenwerkingsverband tussen TU Delft en Delft Robotics, was een van de zestien finalisten van de Amazon Picking Challenge waarvan de finale begin juli plaatsvond in Leipzig. Het team van ingenieurs uit Delft bouwde voor de wedstrijd een demo-robot op basis van industriële standaarden.

Grijper in eigen beheer ontwikkeld

Het systeem was voorzien van een robotarm met zeven vrijheidsgraden, 3D-camera’s van hoge kwaliteit en een door het team zelf ontwikkelde grijper. Om de pickrobot aan te sturen integreerde het team robotica met geavanceerde softwarecomponenten op basis van de nieuwste technologie voor kunstmatige intelligentie.

Robot moest zelfstandig picken

Tijdens de eerste wedstrijd moesten robots met grijpers zelfstandig een breed scala aan producten van een legbord pakken en in een container plaatsen (de ‘pick task’); tijdens de tweede wedstrijd werden de producten, onder meer een paar handschoenen, een tandenborstel, een honkbal, een knuffelbeer en een schaar, weer uit de container gehaald en op een legbord teruggezet (de ‘stow task’).

Robuust systeem dat weinig fouten maakt

Team Delft won de stowing-finale met 214 punten. Nummer twee, het Duitse Nimbro-team, verzamelde 186 punten. Derde werd het team van MIT met 164 punten. “We hebben een robuust systeem gebouwd dat bijna geen fouten maakt als het items pickt”, zegt Kanter van Deurzen in het augustusnummer van Logistiek Magazine.

Grote variatie aan objecten

De robotarm van Team Delft kreeg tijdens de challenge van de Amerikaanse e-commerce gigant diverse uitdagingen voor zijn kiezen. Van Deurzen zegt hierover: “Als je het opsplitst waren er diverse technologische uitdagingen: een grote variatie aan objecten die geclassificeerd moesten worden. In de container lagen twaalf verschillende items op en over elkaar heen. Ook het lokaliseren was een uitdaging, want in de kast stonden bijvoorbeeld tien verschillende objecten achter elkaar, waardoor ze niet allemaal ‘gezien’ konden worden. We wisten wat er in de container lag, maar de robot moest de items wel zien te vinden, bepalen welke pixels horen bij welk object en hoe dit item exact was gepositioneerd. Vervolgens moet je het item ook zien te pakken. Daarvoor heb je een gripper nodig die een hele grote variatie aan objecten moet kunnen verplaatsen en ook nog eens toelaat dat je dat kunt doen in de ruimte die beschikbaar is.”

Delft Robotics op Material Handling Dag

Kanter van Deurzen van Delft Robotics is van de partij op de Material Handling Dag dinsdag 11 oktober aanstaande in 1931 Congrescentrum in Den Bosch. Van Deurzen zal onder andere tijdens een van plenaire sessies ingaan op de deelname aan de Amazon Picking Challenge en het Europese project Factory-in-a-Day. Een initiatief van TU Delft, waarbinnen Delft Robotics zich richt op het ontwikkelen van praktische robotoplossingen voor het midden- en kleinbedrijf (mkb) in het kader van slimme automatisering binnen Industrie 4.0. De robotarm waar Team Delft de Amazon Picking Challenge mee won, is overigens niet te aanschouwen. Delft Robotics laat tijdens het event een catwalkpresentatie een nieuwe demorobot zien voor een  bin pick-omgeving. In dit concept wordt onder andere gemaakt van vergaande kunstmatige intelligentie waardoor de robot nog beter in staat is om producten kan herkennen.

Omgaan met chaos

Bovendien moet de pickarm een veilige beweging maken. Van Deurzen hierover: “Met andere woorden: raakt hij geen andere objecten aan als een item naar buiten wordt getrokken. Een robot is bijvoorbeeld meestal wat sterker dan het object dat hij moet vastgrijpen. Aan de robot controle kant zorgen deze aspecten voor de nodige uitdagingen. Daarnaast moet de robot beschikken over oplossingen voor fouten die hij sowieso gaat maken bij zijn werkzaamheden, bijvoorbeeld in situaties waarbij een ander object staat voor het object dat hij wil grijpen. Daarvoor moet je een strategie bedenken om te voorkomen dat objecten bijvoorbeeld in elkaar haken. Het is zaak om intelligentie te ontwikkelen die kan omgaan met deze chaos.”

Robot moet veilig bewegen

De meeste tijd is volgens Van Deurzen gaan zitten in de visiontechnologie. “Dat was voor ons overigens niet het meest complexe deel. Wij konden onze objecten altijd foutloos vinden, classificeren en lokaliseren. Het lastigste was het veilig laten bewegen van de robotarm en het systeem daarachter dat waarschuwt wanneer dit niet gebeurt.”

Inzet bij bin-pick processen

Voor Delft Robotics geldt dat onderdelen uit de challenge en de ver doorontwikkelde vision technologieën vooral toegepast kunnen worden in bin pick-processen van met name complexe producten. “Klanten willen bij dit proces een steeds hogere cyclesnelheid, en met toepassing van kunstmatige intelligentie kunnen we het proces van bakken legen versnellen. Daar zetten we hoog op in en we zullen de Material Handling dag (zie kader, red.) ook aangrijpen om een robotconcept te presenteren dat qua snelheid veel voordelen biedt en die ook dankzij slimme artificial intelligence eenvoudig is in te regelen door een klant.”

 

Reageer op dit artikel