Robótica guiada por visión

Es usar una cámara para decirle a un robot dónde está algo. La cámara captura la escena, el software ubica la pieza y calcula su posición y orientación, y ese resultado se convierte al marco de coordenadas del robot para que pueda tomarla, colocarla o trabajar sobre ella. El punto es que la pieza ya no tiene que llegar exactamente al mismo lugar cada vez, lo que elimina la necesidad de sujeción de precisión costosa y permite que una celda maneje más variación.

La precisión la definen tres cosas, y la cámara es solo una de ellas. El tamaño de píxel en la pieza determina la posición más fina que teóricamente se podría resolver. La calibración entre el espacio de la cámara y el espacio del robot determina cuánta de esa resolución sobrevive hasta un movimiento real. Y la repetibilidad mecánica del robot y la pinza limita el resultado sin importar lo demás. En la práctica la calidad de la calibración domina, por eso una configuración modesta bien calibrada suele superar a una excelente pero mal calibrada.

No siempre, y 2D es más barato y simple donde encaja. Si las piezas quedan planas sobre una superficie conocida a una altura conocida, una sola cámara 2D da posición y rotación, suficiente para la mayoría de pick and place. Se necesita 3D cuando la altura varía, cuando las piezas pueden inclinarse, o cuando están apiladas o en un contenedor de modo que se ocluyen entre sí. Decidir esto temprano importa, porque cambia sustancialmente el costo de la celda.

Reemplaza la sujeción de precisión, no toda la sujeción. Usualmente todavía se quiere algo que limite la pieza a un área aproximada y un rango de orientación conocido, porque eso mantiene la pieza en el campo de visión y mantiene la búsqueda manejable. Lo que la visión elimina es la necesidad de que ese soporte sea preciso a una tolerancia, que es donde realmente se concentra la mayor parte del costo y del tiempo de cambio en la sujeción.

Depende de qué tan determinístico sea el temporizado. El enfoque directo es capturar mientras la pieza está detenida, lo que elimina todas las preguntas de temporizado. Capturar en movimiento es posible y común, pero entonces la pieza se ha desplazado entre la exposición y la toma, así que ese desfase debe conocerse y compensarse. Si la latencia varía, la compensación no puede ser correcta, y el síntoma son fallos intermitentes en lugar de una falla consistente.