PROCESSORS SNELLER EN GOEDKOPER

EI10 58-61
10-10-2006
12:52
Pagina 58
ict
PROCESSORS
SNELLER EN
G O E D KO P E R
Robotica en vision zijn in een razend tempo bezig in tal
van sectoren door te breken. Tot enkele jaren geleden
was het werkveld van deze technieken nog beperkt tot
enkele industrietakken, zoals de automobielindustrie,
de metaalsector en de elektronica-industrie. De huidige generatie robots en visionsystemen kunnen inmiddels zo precies worden afgesteld, dat ze vrijwel in
elk werkveld kunnen worden toegepast.
Ook binnen de installatiebranche worden zaken als robotica en vision steeds vaker toegepast. Vooral installateurs die zich richten op het gebied van industriële
automatisering hebben er meer mee te maken.
Richard Tentije, van installatiebureau Tentije
Robotica en vision worden steeds belangrijker in de in-
IA :
‘Robotica wordt door ons vooral ingezet in de
pick&place-toepassingen die wij voor onze klanten
dustrie. Maar door snellere processors en goedkopere
ontwerpen en fabriceren. In tal van sectoren, zoals de
hout-, papier- en verpakkingsindustrie beginnen der-
apparatuur komen de toepassingen ook voor andere
gelijke oplossingen nu echt door te breken. Het gaat
om oplossingen die een product in een bewerkingscel
vakgebieden dichterbij. Tijdens Vision &Robotics 2006
plaatsen en na bewerking daar weer uithalen. Vroeger
waren dergelijke oplossingen wat betreft kosten en
eind juni in de Reehorst in Ede was duidelijk de trend
technische complexiteit alleen weggelegd voor grote
fabrieken. Tegenwoordig is het ook voor kleine bedrij-
voor de komende jaren te zien: meer toepassingen, ook
ven een rendabel alternatief. Dat geldt ook voor visionsystemen, zij het dan wellicht in mindere mate. Het
voor de installateur.
gaat daarbij dan vooral gaat om oplossingen op het
gebied van productherkenning en kwaliteitsbewaking.
In samenwerking met een machinebouwer hebben we
inmiddels zelf al een dergelijke oplossing geprogrammeerd voor een middelgroot bedrijf waarbij het visionsysteem geproduceerde onderdelen kwalitatief beoordeelt en verdeelt.’
Tot enkele jaren geleden vormde de processor nog een
belangrijke bottleneck voor grootschalige toepassing.
De snelheid waarop data konden worden verwerkt in
combinatie met het prijsniveau, vormden voor toepassing in tal van sectoren een nog te grote drempel.
Inmiddels is dat probleem vrijwel geheel verdwenen.
De huidige generatie processors zijn zo krachtig en de
prijs is inmiddels zo ver gedaald dat ook voor kleinere
toepassingen robots en visionsystemen een haalbare
kaart is geworden.
Rendabel alternatief
Op het evenement Vision & Robotic 2006, dat half juni
in de Reehorst in Ede werd gehouden, was goed te zien
wat de combinatie van beide technieken kan betekenen. Naarmate een robot beter kan inspelen op veranderingen in zijn omgeving, kan hij meer taken uitvoeren. Essentieel daarbij is uiteraard dat hij die verandering kan waarnemen, bijvoorbeeld met behulp van viTEKST: NOUD HEIJNA FOTOGRAFIE: INDUSTRIE
58
Intech E&I
Oktober ’06
siontechniek.
EI10 58-61
10-10-2006
12:52
Pagina 59
Stratenmaker
Noordam: ‘De combinatie van expertkennis, 3D-beeldverwerking en een sorteerrobot is uiteraard niet alleen
toepasbaar bij het beoordelen van kiemplanten, maar
kan ook in tal van andere situaties worden ingezet. Zo
heeft het expertisecentrum ook voor de uitwendige inspectie van eieren een visiesysteem ontwikkeld. In dit
geval op verzoek en in samenwerking met Staalkat
1. Via een 3D-puntenwolk genereert het systeem een geometrisch 3D-model
International, leverancier van sorteermachines.’
van de kiemplant, dat vervolgens wordt omgezet naar een 3D-plantmodel.
Dat de technieken inmiddels ook andere branches be-
Vervolgens wordt dit model via kennismodules beoordeeld en ingedeeld in de
ginnen te bereiken, blijkt onder meer uit de ontwikke-
juiste kwaliteitsklasse.
lingen van Robostreet, een samenwerkingsverband dat
verschillende producten ontwikkeld op het gebied van
Waar een robot vroeger zijn bewegingen binnen de
mechanisch bestraten. Arie van Wijngaarden van
werkruimte standaard uitvoerde, ongeacht of het zin-
Robostreet: ‘Het is vooral de lichamelijke belasting die
vol was of niet, bijvoorbeeld omdat het te bewerken
voor veel uitval van medewerkers zorgt en daarmee
onderdeel niet goed was gepositioneerd, zijn de robots
voor hoge verzuimkosten en een verlaging van de effi-
van tegenwoordig met de huidige generatie visionsy-
ciëntie. Ondanks de verbeteringen die men inmiddels
stemen in staat om het te bewerken onderdeel te ‘zien’
heeft gerealiseerd, hebben alle veranderingen op ge-
en zich aan te passen aan een eventueel afwijkende
bied van veiligheid, lichamelijke belasting en efficiën-
positionering.
tie nog niet echt geleid tot een structurele verbete-
Tijdens het evenement liet een aantal leveranciers in
ring.’
demo-opstellingen en video’s zien dat met de huidige
Met de ontwikkeling van, in eerste instantie, drie robot-
producten niet alleen de flexibiliteit enorm is toegeno-
machines, hoopt Robostreet daarin verandering te bren-
men, maar ook dat er een veel grotere precisie kan
gen. De eerste machine is inmiddels af: de Streetwise
worden bereikt. Dit bleek onder meer uit de verschil-
1200. Dit volautomatisch (herbestratings)systeem, op-
lende visionsystemen die werden getoond.
gebouwd rond de ABB-robot
Zo werd op de stand van Greenvision, een samenwer-
en geavanceerde software, legt de stenen een voor een
kingsverband tussen uiteenlopende onderzoeksgroe-
in verschillende legpatronen en kan daarbij tot 1.200
pen binnen Wageningen Universiteit en Research-
stenen per uur verwerken. Het systeem wordt gestuurd
IRB
260, een visionsysteem
centrum (UR) een oplossing getoond die in een vroeg
stadium de kwaliteit van kiemplanten kan beoordelen,
wat voor zowel zaadbedrijven als plantenkwekers van
belang is. Normaliter geven menselijke sorteerders
aan wat de verwachte kwaliteit is van de kiemplanten,
maar door de persoonlijke expertise van de sorteerders
kan het oordeel van twee experts over dezelfde partij
planten wel tien procent uiteenlopen. Om tot een
meer objectieve en consistente methode te komen is
de hulp van Greenvision ingeschakeld.
Dr.ir. Jacco Noordam van Greenvision: ‘We hebben een
systeem ontwikkeld waarbij kennismanagementtechnieken worden gecombineerd met 3D-beeldverwerking. Om de beoordelingscriteria precies te kunnen bepalen, is een 3D-model nodig van de plant. Daarnaast
wordt er beoordeeld aan de hand van complexe criteria, waarvoor de juiste kwaliteitskennis moet kunnen
worden ingezet.’ Via een 3D-puntenwolk genereert het
systeem een geometrisch 3D-model van de kiemplant,
dat vervolgens wordt omgezet naar een 3D-plantmodel. Daarna wordt dit model via kennismodules beoor-
2. De door Greenvision ontwikkelde belichtingkast die over
deeld en ingedeeld in de juiste kwaliteitsklasse.’
de eiersorteerband van Staalkat wordt geplaatst.
Intech E&I
Oktober ’06
59
>
EI10 58-61
10-10-2006
12:52
Pagina 61
PROCESSORS SNELLER EN GOEDKOPER
3. De Streetwise 1200 kan tot 1200 stenen per uur verwer-
4. Schermafdruk van het Greenvision-kleurmeetsysteem
ken.
voor komkommers.
via GPS, waarbij rekening kan worden gehouden met de
led’s nog niet zo lang gebruikt als verlichtingsbronnen,
kleinste afwijkingen op de grond, met putten, vlucht-
laat staan als belichting bij een visionsysteem.
heuvels enzovoort. Het geheel wordt bediend door een
Inmiddels zijn er al talloze toepassingen die juist ge-
operator die vooraf het gewenste legpatroon invoert,
bruikmaken van de mogelijkheid om met led-belich-
evenals de coördinaten van het te bestraten parcours.
ting snel en vooral ook efficiënt te kunnen overschake-
Daarnaast zorgt hij voor de bevoorrading van het
len op een andere kleur, waardoor bijvoorbeeld bij een
systeem (ongeveer 360 klinkers). Het systeem geeft met
product van een andere kleur toch een maximaal
een audiovisueel signaal zelf aan wanneer de voorraad
contrast kan worden bereikt.
dreigt op te raken.
Ook andere technieken, zoals laser en röntgen, hebben
inmiddels hun weg gevonden naar visionsystemen. Dit
Kruisbestuiving
alles is mogelijk doordat voor toepassing van deze
Op veel gebieden gaan de technische ontwikkelingen
technieken niet langer grote, complexe en dure instal-
razendsnel en het lijkt erop dat de piek nog lang niet is
laties nodig zijn. Ook zaken als digitale video en ether-
bereikt. Louis Emonds van installatiebedrijf Goedhart:
net hebben inmiddels hun weg gevonden naar vision
‘We richten ons vooral op de besturingscomponent.
en robotics, waar ze in combinatie met snelle dataver-
Vision komen we nog niet veel tegen en voor oplossin-
werkingseenheden en geavanceerde software robots
gen op dat gebied werken we samen met een visionspe-
in staat stellen razendsnel kennis te nemen van veran-
cialist.’ Of dat de komende jaren gaat veranderen, durft
deringen in hun omgeving én daarop in te spelen.
Emonds nog niet te zeggen.‘Het is wel een apart vakge-
Want hoewel de stapjes op het gebied van zelflerende
bied en wil je daar goed mee uit de voeten kunnen, dan
of neurale systemen nog maar klein zijn, is ook daar
moet je echt investeren in kennis. Vooralsnog is het voor
een duidelijke aanzet tot versnelling van de ontwikke-
ons efficiënter om met specialisten op dit gebied samen
lingen waar te nemen. Nog even en de praktijk van de
te werken, maar dat kan uiteraard veranderen, want de
dag haalt werkelijk de sciencefiction in. <
ontwikkelingen gaan heel snel.’
Op de beurs was goed te zien hoe snel het allemaal
gaat op het gebied van vision en robotics. Zo worden
VISION
Visionsystemen zijn vooral rendabel bij processen waar de
beeldherkenning gebruikt voor de positionering, selectie
kosten van menselijke inspectie te hoog worden of waarbij
en geleiding van onderdelen, werkstukken of producten.
door de extreem hoge snelheden geen gewone visuele contro-
De graad van beeldprocessing bij visionsystemen kan bij-
le mogelijk is. Daarom zijn dergelijke systemen geschikt voor
zonder complex zijn, waardoor zelfs vormen driedimensio-
inspectie- en identificatieprocessen, waar een continue contro-
naal gedetecteerd kunnen worden. Omdat de beeldsenso-
le van duizenden producten vereist is. De software maakt als
ren in een visionsysteem beeldjes opnemen met een snel-
het ware een foto van het aangeboden object en vergelijkt
heid tot ongeveer 4000 beeldjes per seconde, kan de came-
deze met vooraf ingegeven specificaties. Typische toepassin-
ra objecten en gegevens lezen die met hoge snelheid voor-
gen van beeldherkenning zijn onder andere procescontrole,
bij komen. Dit maakt visionsystemen bijzonder geschikt
productiecontrole, kwaliteitscontrole en veiligheidssystemen.
voor snelle productielijnen (verpakkingsindustrie), flexibe-
In geautomatiseerde productielijnen wordt steeds vaker
le productiesystemen en snelle sorteermachines.
Intech E&I
Oktober ’06
61