新しい Bin Picking Studio 1.4.0:CAD ファイルを必要とせずにロボット環境を再構築

環境ビルダー

ロボット環境を調整する必要があるのに、周囲に支援してくれる CAD エンジニアがいないという状況に陥ったことはありませんか?これからは、Bin Picking Studio で単純な衝突オブジェクトを自分で簡単に直接描画できます。

どうやって?

次の記事では、包括的でありながらわかりやすいガイドを用意しました。

Bin Picking Studio 1.4.0 には、使いやすい新しいツール 「環境ビルダー」 が付属しています .作業セルの 3D モデルを構築し、ロボットのワークスペースを定義し、その移動機能をテストすることができます。このツールを使用すると、キャリブレーションされたスキャナーの点群と比較することで、環境のモデルを検証することもできます。

「環境ビルダー」は、3D ビジュアライザーで構成されています コントロールパネル 機能の異なる 3 つのタブに分かれています:

シーン: ここで、ロボット環境の 3D モデルを構築できます
ロボット: ここでロボットの動きをテストできます
ビジョン: ここで、キャリブレーションされたビジョンシステムに接続して、仮想環境を現実の世界と比較できます

シーン

ロボットが作業スペースを離れるのを防ぎ、仮想ボックスで囲みます – 迅速かつ簡単に!環境設定でロボットを表示し、環境オブジェクトのサイズ変更とスケーリングのための機能を追加することで、ジョブの簡単な性質が向上します。

衝突のないビンピッキング実際のロボットセルの正確な 3D モデルを管理する必要があります . Bin Picking Studio で作成された仮想環境は、少なくともロボットの手の届く範囲で現実世界と一致する必要があります。軌道の衝突はチェックされますが、スキャナはシーン内のすべてのオブジェクトを検出するわけではないため、現実に一致する静的な衝突オブジェクトを定義する必要があります .

オブジェクトリスト

「シーン」タブには「オブジェクトリスト」が含まれています、階層構造をサポートします。これは、オブジェクトのグループをより簡単に操作するために、各オブジェクトに子オブジェクトをリンクできることを意味します。 +/- を使用できます親オブジェクトの横にあるボタンをクリックして、子オブジェクトのリストを展開/折りたたみます。

定義済みのオブジェクトの階層を変更するには、「オブジェクトリスト」でオブジェクトを取得し、リスト内の目的の位置に移動します (オブジェクトを別のオブジェクトの上に移動してその子にするときに + アイコンが表示されることに注意してください)。 .

例:

複数の物体を載せたパレットを考えてみましょう。各オブジェクトを親オブジェクトの子として定義すると便利です。このようにして、親オブジェクトの位置プロパティを変更するだけで、すべてのオブジェクトを操作 (移動、回転など) できます。

「オブジェクトリスト」内のすべてのオブジェクトには、その横に 3 つのオプションが表示されます (左から右へ):

同期アイコン: オブジェクトが保存されている (同期されている) か、保存されていないかを示します
表示切り替え: オブジェクトの表示/非表示を有効にします
削除ボタン: オブジェクトの削除を有効にします (親オブジェクトを削除すると、その子オブジェクトもすべて削除されることに注意してください)

[オブジェクトリスト] が強調表示された [シーン] タブと [+ オブジェクトの追加] ボタン

[+ オブジェクトを追加] をクリックすると、シーンに新しいオブジェクトを追加できます。 3D ビジュアライザーの左下隅にあるボタン。使用可能なプリミティブシェイプ (ボックス/球/円柱) のいずれかを使用して衝突オブジェクトを定義するか、STL ファイルをアップロードすることができます。

プリミティブシェイプを選択すると、そのプロパティを 「編集フォーム」 で定義できます。および 「3D オブジェクトツールパネル」 .

STL ファイルを選択すると、ポップアップウィンドウが表示され、新しいオブジェクトの名前を入力し、アップロードするファイルを選択して、オブジェクトのタイプを選択するよう求められます。利用可能なオブジェクトの種類は 3 つあります:

ビン: ビン (青でレンダリング) を表す CAD モデル用
環境: ロボットの近くにある実際のオブジェクトに対応する他の衝突オブジェクト (グレーで表示)
仮想衝突オブジェクト: ロボットの実際の環境に必ずしも存在しない可能性のあるオブジェクトに使用されます。主に、ビンのピッキング中にロボットのワークスペースを制限するために使用されますが、セル壁を定義して内部の (仮想) ロボットのシースルー検査を可能にするためにも使用されます (赤でレンダリング)唯一のオブジェクトタイプとして半透明)

これらのオブジェクトタイプはそれぞれ、選択したオブジェクトが衝突しないという意味で「衝突オブジェクト」を表します。

「オブジェクトリスト」からオブジェクトを選択した後、リストでは青で強調表示され、ビジュアライザーでは赤で強調表示されます。そのほか、「編集フォーム」 および「3D オブジェクトツール」 パネルが表示されます。 3D ビジュアライザーで直接クリックしてオブジェクトを選択することもできます。オブジェクトの選択を解除するには、「オブジェクトリスト」 でそのオブジェクトをクリックします。もう一度、または「閉じる」を選択します 「3D オブジェクトツール」 のオプション

フォームと 3D オブジェクトの編集ツール

「オブジェクトリスト」または 3D ビジュアライザでオブジェクトを選択すると、「編集フォーム」 および 「3D オブジェクトツール」 パネルが表示されます。

[フォームの編集]、[3D オブジェクトツール] パネル、[シーンの保存] ボタンが強調表示された [シーン] タブ

「編集フォーム」 次のオブジェクトプロパティを入力できます:

名前 (オブジェクトの)
タイプ (上記のオブジェクトの)
CAD ファイル (メッシュ): STLオブジェクトをダウンロードできます
スケール: STLオブジェクトをスケーリングできます
寸法: オブジェクトのサイズを変更できます (プリミティブ形状のみ):ボックスの幅/高さ/深さ、球体の半径、円柱の半径/高さ
位置: 親オブジェクトの原点に対するオブジェクトの原点の位置を変更できます
回転: オブジェクトを独自の原点を中心に回転させることができます

「3D オブジェクトツール」を使用してオブジェクトを動的に操作することもできます :

移動: このオプションではマーカーの矢印が表示されるため、マーカーをドラッグして目的の軸に沿ってオブジェクトの位置を変更できます
回転: このオプションでは、マーカーの円が表示されるため、マーカーをドラッグして目的の軸でオブジェクトの回転を変更できます
スケール: このオプションではマーカーの矢印が表示されるため、オブジェクトを拡大縮小できます
サイズ変更: このオプションでは、マーカーの矢印が表示されるため、マーカーをドラッグして目的の軸のオブジェクトの寸法を変更できます (ボックスと円柱のみ)
自分/親の切り替え: マーカーを使用して回転するときに、回転の原点を変更できます。独自の原点を中心に回転するには「自己」を選択します。親の原点を中心に回転するには「親」を選択します

マーカーを使用すると、各軸の位置/回転値にインクリメントを追加することもできます。マーカーを目的の方向にドラッグする代わりに、特定の軸の矢印/円をクリックし、目的の値を入力して、[チェック] をクリックして適用します。ボタン。

「+ 子オブジェクトを追加」 ボタンを使用すると、現在選択されているオブジェクトの子オブジェクトを作成できます。 「x クローズ」 を使用するボタンをクリックしてオブジェクトの選択を解除します (編集を終了します)。

[シーンを保存] をクリックしてアクションを完了します。ボタン。仮想環境がロボットと同期します。その後、ロボットコントロールで [ロボット] タブを使用できます。

ロボット

「ロボット」タブにアクセスする前に、データベースからロボットとグリッパーを選択し、ツールポイントを定義する必要があります。その後、仮想的にロボットをジョグし、ワークスペースを定義できます。

ロボットコントロール

次の 3 つのモーションモードから選択できます。

ジョイント
ここでは、2 つの方法で個々のロボットジョイントを仮想的にジョグできます。
- 対応する関節のスライダーを動かす
- 入力フィールドに関節の位置を手動で入力する

リニア (ツール座標系/ロボットベース座標系)
ロボットのツールポイントは、ツールまたはロボットベースの座標系で移動できます。ロボットを動かすには、次の 3 つの方法があります。
- ロボットのツールポイントでマーカーを移動し、目的の位置にドラッグします
- 矢印をドラッグしてそれぞれの軸に移動するか、円をドラッグして回転させます
- [ツールポイントの位置] パネルに TCP の位置と向きを手動で入力する

「ホームポーズ」をクリックするとボタンを押すと、ロボットは自動的にデフォルトの位置に移動します。衝突チェック機能を有効にするには、「ハイライト衝突のオン/オフ」 を使用しますトグルボタン。

ロボットを操縦するとき、関節制限制限が適用されます。

関節制限の設定例

ジョイント制限により、ロボットのパスプランニングワークスペースを定義できます。

ロボットは通常、その関節範囲の一部だけを動かす必要があります。パスプランニングがロボットの完全なワークスペースのサブスペースでのみ行われるように、ジョイントリミットを設定することを強くお勧めします。ジョイント制限を正しく設定すると、経路計画の計算時間と成功率にプラスの効果があります。

関節制限フィールドを空のままにすると、システムはロボットのデフォルトのハードウェアを使用します。

ジョイント制限が厳しすぎると、経路計画の失敗につながる可能性があることに注意してください。常にある程度の余裕を持たせてください。ロボットのリーチが十分であることを確認するには、「ロボットコントロール」のジョギングオプションを使用します。パネル。さまざまなグリッパーの向きで、ロボットがビンモデルのすべての場所に到達できることを確認してください。

ビジョン

実際のビンピッキングセルとその CAD バージョンとの不一致に起因する問題に遭遇したこともあるかもしれません。これは、スキャンをトリガーし、スキャンされた点群がモデル化された仮想空間に対応するかどうかを確認する新しいオプションを使用すると、もはや問題になりません。採用されているビジョンシステムのスキャンボリュームも確認できるようになったため、視野の設定がこれまでになく簡単になりました。

「ビジョン」タブでは、構成済みのビジョンシステムを操作して、衝突オブジェクトの配置を検証できます。

スキャナがロボットアームに取り付けられている場合、最初にそのビジョンシステムのロボットモデルを選択してリストに表示する必要があります。そうしないと、警告メッセージが表示されます。

3 つのビジョンシステムを含む「ビジョンシステムリスト」、4 つ目はロボットが選択されていないため表示できません

ビジョンシステムには次のステータスがあります:

利用可能: スキャナーを接続する準備ができており、ビジョンシステムが調整されています
利用不可: スキャナは現在接続する準備ができていません。電源、接続、ネットワーク構成を確認してください
未調整: ビジョンシステムはまだキャリブレーションされていません。このビジョンシステムを「環境ビルダー」で使用するには、まずキャリブレーションを正常に実行する必要があります。

クリックして、ビジョンシステムに関する詳細情報 (スキャナの ID、マウント位置、モデルタイプ) を取得します。下部のフィールドは、ビジョンシステムのキャリブレーションを反映しています。つまり、ロボットベース (外部キャリブレーション) またはロボットフランジ (ハンドアイキャリブレーション) に対するスキャナーのカメラの移動と向きです。

ビジョンシステムの概要ウィンドウには、いくつかのボタンがあります: