Il Southwest Research Institute e ROS-Industrial hanno sviluppato una soluzione che consente ai robot industriali di scansionare e manipolare oggetti metallici che in precedenza erano troppo "lucidi" per essere elaborati dalla visione artificiale.

Il progetto integra la ricostruzione intelligente delle parti utilizzando la seconda generazione del framework Robot Operating System (ROS2) per migliorare la percezione dell'immagine 3D quando i robot levigano e rifiniscono autonomamente le parti. Assisti a una dimostrazione presso lo stand n. 8214 di SwRI presso Automate a Chicago dall'8 all'11 aprile.

"Questo è un ottimo caso di studio sui vantaggi e le sfide dell'integrazione di ROS2 nella robotica industriale, " ha detto Matt Robinson, un manager SwRI che supporta ROS-Industrial. "Mostra anche come gli algoritmi di percezione avanzati possono abilitare più velocemente, scansione più affidabile di oggetti metallici."

I consorzi ROS-Industrial sfruttano ROS per creare ROS-I, una forma industriale del software open source utilizzato dai principali produttori di tutto il mondo.

L'ultima soluzione ROS-I utilizza ROS2 per integrare telecamere fissate a un braccio robotico, raccolta di dati della nuvola di punti a un frame rate elevato per creare una mesh di output 3D che ottimizza la pianificazione del percorso. Le fotocamere e gli algoritmi di visione artificiale hanno storicamente faticato a riprodurre immagini 3D accurate di oggetti metallici a causa del "rumore visivo" che si disperde su superfici altamente riflettenti. Questa sfida significativa limita l'automazione dei processi di saldatura e finitura superficiale nella produzione aerospaziale e automobilistica.

SwRI, in collaborazione con ROS-Industrial, supera questa sfida integrando algoritmi di campo di distanza del segno troncato che uniscono diverse immagini, o nuvole di punti, ad un tasso più alto. La soluzione utilizza TrajOpt, o ottimizzazione della traiettoria per la pianificazione del movimento, nell'ambito del ROS-Industrial Scan-N-Plan, per consentire la pianificazione della traiettoria in tempo reale dai dati di scansione 3D.

Robinson ha affermato che il progetto sottolinea anche i vantaggi di un approccio basato su ROS, poiché questa soluzione è indipendente dall'hardware. I sensori e il robot possono essere sostituiti con uno sforzo relativamente ridotto. ROS-industriale, noto per la sua interoperabilità open source, fornisce ai produttori driver software standard per effettori finali e hardware di movimento motorio fine che in genere utilizzano il software ROS precedente.

"Questo progetto è stato in definitiva un ponte di successo da ROS a ROS2, " ha detto Robinson. "Ma sappiamo che sarà un grande compito passare a ROS2 poiché così tanti pacchetti e funzionalità dipendenti sono ancora in ROS."

SwRI ha avviato lo sviluppo di ROS-Industrial nel 2012 attraverso un programma di ricerca interno SwRI condotto con collaboratori del settore. SwRI mantiene il repository del software ROS-Industrial e gestisce il ROS-Industrial Consortium.

I consorzi ROS-Industrial —con filiali nelle Americhe, Europa, e ora l'Asia:fornire ricerca applicata e sviluppo a costi condivisi per l'automazione di fabbrica avanzata. I membri dei consorzi guidano nuove funzionalità in ROS-I sostenendo progetti tecnici mirati basati sui loro requisiti di automazione a breve termine.