Autonome Fahrzeuge sind längst Realität in Lager- und Fabrikanlagen und tragen zur verbesserten Logistik und Effizienz bei. Insbesondere sind autonome mobile Roboter wesentlich in diesen Umgebungen und werden oft durch elektromagnetische Chips oder optische Markierungen auf dem Boden geleitet, um eine präzise und sichere Funktionsweise zu gewährleisten. Allerdings ist die Umstellung auf vollautomatisierte Lagerbetriebe eine Herausforderungen, insbesondere aufgrund der zeitaufwändigen und kostspieligen Infrastruktur-Anforderungen. Die Markierung von Lager- oder Fabrikböden kann den regulären Betrieb stören und die Gesamtkosten erhöhen.
Automatisierte Bodenmarkierung
Um diese Herausforderungen anzugehen, präsentiert Solid-3D das Mark.One-Robotersystem. Der Roboter ist eine mobile Plattform, die mit zuverlässiger Genauigkeit Aufkleber auf jeder Oberfläche mit einer Präzision von unter einem Millimeter anbringt. Diese Fähigkeit verbessert nicht nur die Sicherheit bei der Lagernavigation, sondern bietet auch Vielseitigkeit in verschiedenen Anwendungen. Neben der Bodenmarkierung verfügt der Roboter über einen eingebauten Bohrer, der es ihm ermöglicht, Löcher mit hoher Genauigkeit zu bohren. Diese Funktionalität erleichtert die exakte Platzierung von Regalen, Ausrüstungen oder anderen Vorrichtungen und verbessert damit die betriebliche Effizienz und Flexibilität in Lagern und Fabriken.
Herzstück des Mark.One-Roboters bildet ein ausgeklügeltes Visionssystem, das eine genaue Positionierung der Bodenmarkierungen ermöglicht. Claudiu Tanasescu, CEO von Solid-3D, erklärt: „Die Herausforderung bestand darin, ein äußerst kompaktes System zu entwickeln, das die Kamera, Linse, Beleuchtung und Verarbeitungscomputer in sich vereint und gleichzeitig den strengen Anforderungen eines kleinen autonomen Fahrzeugs gerecht wird – dazu zählen begrenzte Abmessungen, Gewichtsbeschränkungen und die verfügbare Leistung.“ Das Visionssystem umfasst eine uEye LE USB-Kamera von IDS. Die ultrakompakte Kamera verfügt über einen 1,92MP-CMOS-Sensor mit einer Pixelgröße von 4,5µm. In Kombination mit der 8mm M118FM08-Optik von Tamron erfasst die Kamera hochaufgelöste Bilder, die für eine präzise Platzierung der Markierungen unerlässlich sind. Darüber hinaus ist der Roboter mit einer eigenen Lichtquelle ausgestattet, um unter jeglichen Verhältnissen eine gleichmäßige Beleuchtung sicherzustellen. Die erfassten Bilder werden von der proprietären DVI Vision-Software von Solid-3D verarbeitet, die auf einem Raspberry Pi CM4-Embedded-Computer läuft.
Präzision und kompaktes Design
„Unsere Hauptaufgabe für das gesamte Kamera-Objektiv-System bestand darin, die Gesamthöhe minimal zu halten, da der Messrahmen nicht viel Platz für die Installation bietet. Gleichzeitig mussten wir einen ausreichend großen Sichtbereich bei der Inspektion des Aufklebe-Prozesses sicherstellen“, sagte Bogdan Chelu, Leiter der Hardware für Solid-3D. Entscheidend für den Erfolg des Visionssystems ist das M118FM08-Objektiv, das aufgrund seiner Kompatibilität mit dem Sensor der Kamera und seiner kompakten Bauweise ausgewählt wurde. Mit einem Durchmesser von nur 29mm und einer Länge von 44,8mm liefert es eine außergewöhnliche hohe optische Leistung und erfüllt gleichzeitig die Platzbeschränkungen des Mark.One-Roboters. Die M118FM-Serie umfasst leistungsstarke und langlebige Festbrennweitenobjektive für industrielle Anwendungen, die in sechs Brennweiten von 6 bis 50mm erhältlich sind. „Unser Entwicklungsteam hat in der Vergangenheit bereits gute Erfahrungen mit den Tamron-Objektiven in industriellen Anwendungen gemacht“, erinnert sich Bogdan Chelu. „Daher sind wir deren Empfehlung für IDS-Kameras gerne gefolgt.“ Wie die meisten Industriekamerahersteller bietet IDS die Objektive als ausgewählte Kamerazubehörteile aufgrund ihres robusten Designs, ihrer hohen Präzision, Langlebigkeit und Industrietauglichkeit an.
Erfolg im Einsatz
Der Mark.One-Roboter hat seine Fähigkeiten bereits in der Praxis bewiesen und wurde erfolgreich in Zusammenarbeit mit GreyOrange implementiert, einem weltweit führenden Unternehmen für automatische Auftragsabwicklung und Bestandsoptimierung. Die Anbringung von 2.000 Bodencodes hat gezeigt, wie präzise und effizient der Roboter arbeitet und seine Bedeutung für die Optimierung der Lagerbetriebe unterstrichen. Marcel Quang, leitender Ingenieur bei GreyOrange, lobt die Technologie von Solid-3D und sagt: „Die Zusammenarbeit mit Solid-3D hat unser Geschäft revolutioniert. Die Genauigkeit und Effizienz ihrer Barcode-Aufkleber-Roboter sind wirklich beeindruckend. Unsere Roboter bewegen sich reibungslos über die platzierten Codes, und wir haben großartiges Feedback von unseren Kunden erhalten.“