Kommissionierung mit Roboter Warenlogistik in der Industrie 4.0

Magazino baut und entwickelt mobile Roboter für stückgenaue Logistik in der Industrie 4.0. Das Unternehmen aus München hat sich zum Ziel gesetzt, neue logistische Konzepte basierend auf autonom agierenden Robotern zu entwickeln. Die Besonderheit: Die Roboter von Magazino können auf ein sich änderndes Umfeld reagieren – dies ist nur durch leistungsfähige Sensorik, wie eine Kamera, möglich. Magazinos neueste Entwicklung ist der intelligente Kommissionier-Roboter TORU. Die Kamera stellt für den Roboter ein sehendes Auge dar und ermöglicht ihm, in Kombination mit einem Kreuzlaser (Sheet-of-Light-Verfahren), Objekte in Regalen zu lokalisieren, zu vermessen und damit auch zu greifen. Vom E-Commerce bis hin zur Intralogistik in der Automobilbranche: In all diesen Bereichen werden heutzutage einzelne Produkte benötigt und seltener ganze Paletten. Bisher mussten fast immer Menschen die einzelnen Objekte aus den jeweiligen Lagern zusammensuchen, weil Roboter nicht dazu in der Lage waren. Der Greifvorgang gilt als eine der herausforderndsten Aufgaben in der Robotik. TORU ermöglicht die genaue Vermessung und Erkennung von Objekten mittels einer Kamera sowie den sicheren Griff auf das einzelne Produkt.

Ein Roboter im Einsatz

TORU ist ein mobiler Roboter, der parallel zum Menschen in Warenlagern Bestellungen kommissionieren kann. Ein Warenwirtschaftssystem sendet dazu die Pick-Aufträge per WLAN an TORU, dieser fährt dann selbstständig zum jeweiligen Lagerplatz. Nach erfolgreicher Detektion mittels Sheet-of-Light-Verfahren greift der Roboter das Objekt und bringt dieses automatisch zum gewünschten Bestimmungsort.

Beim Sheet-of-Light-Verfahren projiziert ein Kreuzlaser zwei aufeinander senkrechte Laserlinien auf das zu vermessende Objekt. Eine 2D-Kamera, die Basler ace acA1920-40gm, nimmt die reflektierten Laserstrahlen auf und vermisst den Gegenstand anhand der Position der Linien im Kamerabild. Dieses Verfahren ist für quaderförmige Objekte, wie etwa Pakete oder Schuhkartons optimiert. Auch Bücher mit gekrümmten Buchrücken lassen sich damit präzise vermessen.

Mit Kameras punktgenau anfahren

Ein Vorteil des Sheet-of-Light-Verfahrens mit der 2D-Kamera ist, dass es im Gegensatz zu 3D-Kameras weniger 3D-Punkte erzeugt und somit eine geringere Rechenleistung erfordert. Dadurch kann der Algorithmus, der sich hinter dem Sheet-of-Light-Verfahren verbirgt, beispielsweise auch auf einem Mini-Computer ausgeführt werden.

Marcel Debout, Entwickler des Sheet-of-Light-Verfahrens bei Magazino, erklärt, weshalb die Basler ace Kameras und die pylon Camera Software Suite die richtige Lösung für dieses Verfahren waren: „Die Qualität der Kameras und der Implementierung des pylon Software-Interfaces ist sehr hoch. Da zudem wirklich jede Support-Anfrage in kürzester Zeit und mit durchdachten Lösungsvorschlägen beantwortet wird, haben wir in der Firma Basler einen Partner gefunden, auf den wir uns verlassen können.“

Um die Basler Kameras auch im ROS-Framework (Robot Operating System) nutzen zu können, hat Magazino ein eigenes "pylon_camera"-ROS-Paket geschrieben und dieses nun gemeinsam mit Basler veröffentlicht.

Zu den größten Vorteilen des Kommissionier-Roboters zählt die Flexibilität. TORU kann nicht nur zur Senkung der Prozesskosten beitragen, sondern ermöglicht auch die Ausdehnung der Betriebszeit. Er kann parallel zum Menschen arbeiten und während des laufenden Betriebs in das Lager integriert werden.