Eksepsjonelt nøyaktig robotkamera

Zivid har utviklet et 3D-kamera som gir et nesten menneskelig syn til industriroboter. Med strukturert lys får det et dybdesyn med eksepsjonell nøyaktighet. – Dette er verdens mest nøyaktige, sanntids 3D-kamera, sier markedssjef Øyvind Borgan i Zivid.

– Og vi er de eneste som tilbyr 3D-kamera med høy oppløsning og farger.

Zivid-kameraet gir industriroboter syn som er både tredimensjonalt og i farger. – Industrien har kommet langt på automatisering, men det har manglet godt syn. De fleste roboter har jobbet nærmest i blinde, sier Borgan.

Tradisjonelt har god nøyaktighet vært dyrt og tregt. Noen lavkostløsninger er kjappe, men oppløsningen er for dårlig.

– Vi ville prøve å finne ut hvordan man lager fort og bra. Og hvilke bruksområder vi skulle utvikle teknologien for.

Blinde roboter

Enheten har to øyne, det ene er et 2,3 MP kamera, mens det andre er en projektor. Kameraet er montert med en liten vinkel i forhold til projektoren.

– Vi bruker et kamera og en projektor som sender strukturert lys, forklarer Borgan.

– Dette er hvitt lys med mønstre som skifter svært raskt. Kameraet fanger opp lysmønsteret og observerer hvordan disse mønstrene forstyrres av objektene i synsfeltet. Dette gir oss muligheten til å beregne avstanden fra kameraet til hver enkelt piksel i kameraets synsfelt med veldig høy nøyaktighet.

Ved hjelp av strukturert lys får kameraet et eksepsjonelt dybdesyn. Det har en z-oppløsning på 0,03  på 30 cm avstand. (Foto: DHL/Zivid)

Det å kunne gi roboter og andre maskiner presist og raskt syn åpner muligheter for automatisering som ikke har vært tilgjengelig til nå.

– Utfordringen er å kunne håndtere stadig mer komplekse scener og alle de dataene som strømmer ut av kameraene, sier Borgan. – Når en går fra 2D til 3D gir det store muligheter. Så blir det vår oppgave å opplyse markedet hva vi kan gjøre for dem.

Roboter er godt egnet for tunge, farlige og skitne jobber. En annen problemstilling er at det er vanskelig å få folk til å ta de enkle, monotone jobbene. I Nederland har en familiebedrift fått hjelp av roboter til blant annet å plante asparges. Dette gjør at de kan fortsette virksomheten.

Ekstremt dybdesyn

Kameraet gir både XYZ- og RGB-data, som gjør at roboten kan skille mellom ulike varer på dimensjon, form og farge. Dette er en industriløsning, på grunn av teknologien er den beste egnet innendørs. Zivid har tre kamera for ulike bruksområder, med opptil 30 mikron dybdenøyaktighet for det minste. Et enkelt bilde prosesseres på noen hundre mikrosekunder, og flere bilder kan settes sammen.

– Vår kamera prosesserer dataene og gir ut en punktsky. Ved hjelp av HDR (High Dynamic Range), som i 2D-kameraer og mobiltelefoner, kan vi øke informasjonsmengden i bildene for best mulig resultat, forteller Borgan.

Technical Sales Engineer Moez Tahir (t.v.) og markedssjef Øyvind Borgan demonstrerer Zivids kamerateknologi. (Foto: Eirik Iveland)

Med innebygde filtre og HDR, har kameraet mulighet til å gi ut data på de fleste objekter, også når et arbeidsområdet består av mørke, lyse og blanke deler. Noe av hemmeligheten er at kameraet er modulært og kan bruke ekstern GPU-kraft for den optiske signalbehandlingen.

Teknologiske partnere

Zivid jobber sjelden direkte mot sluttkunder, men samarbeider med bedrifter som leverer automatiseringsløsninger. Mange er mindre og får hjelp til installasjon og programmering.

– Noen av de større er svært begeistret for teknologien vår. De har selv kompetanse til å sette våre kamera inn i en produksjonslinje, sier Borgan.

Et slikt firma er Robomotive i Nederland, som har laget lagerløsning for DHL. Det er den første automatiske robotcellen med 3D syn i et tradisjonelt lagermiljø. Roboten trenger ikke forhåndsprogrammert informasjon om objektene den skal plukke. Med kamerateknologien fra Zivid skanner roboten varene, og kan plukke rett objekt – selv om det står tett pakket på en pall. DHL ønsket en industriell robot på grunn av hurtigheten, i dag kan den plukke 400 ulike objekter per time. Fra sin posisjon kan den betjene fire pallestasjoner, en flowrack og et 25 meter langt transportbånd. De mange repetitive arbeidsoppgavene tar roboten seg av, mens DHL sine ansatte kan ta seg av mer komplekse oppgaver.

Internasjonal oppmerksomhet

Zivid AS ble etablert av Henrik Schumann-Olsen og Øystein Skotheim i 2015. Begge hadde jobbet i 15 år i SINTEF med maskinsyn og optisk måleteknikk. På messe i Tyskland fikk de stor oppmerksomhet og skjønte for alvor hvilket potensial kamerateknologien deres hadde. Nå har de på 30 ansatte i Nydalen, i tillegg til et avdelingskontor i Austin, Texas.

Kameraet gir både XYZ- og RGB-data, som gjør at roboten kan skille mellom ulike varer på dimensjon, form og farge. (Foto: Eirik Iveland)

– Automatisering og robotisering av industri og lager i USA er i ferd med å ta av. Den reisen vil vi være med på, sier Borgan.

– Automatisering og robotisering i små og mellomstore industribedrifter er i en ny fase, hvor mindre og mer fleksible roboter tar flere oppgaver. Mange av disse vil trenge menneskelig syn. Utviklingen skjer veldig raskt nå, så den reisen vil vi være med på, sier Borgan.

Zivid-kameraet er utviklet i samarbeid med blant andre NXtech og Eker Design. Det blir skrudd sammen i Litauen og sluttkalibrert i Nydalen.

– Kameraet veier bare 2 kg, det er lite nok til å fungere på en industrirobot. Det er robust og NEMKO-godkjent, blant på vibrering. Det er vann- og støvtett (IP65), og tåler å stå i industrimiljø, sier Borgan.

Selv om vi ikke produserer roboter i Norge, finnes det bedrifter her til lands som kan lage utstyr som øker funksjonaliteten og utvider arbeidsområdet til industriroboter. En av de bedriftene er Zivid som har fått flere utmerkelser for konseptet; Red Dot award, Norwegian Tech Awards, og Forskningsrådets innovasjonspris. Nå skal vise Zivid-kameraet på Hannover Messe og i Houston.

Etter å ha vært i Kina, viser Zivid frem 3D-kameraet på Hannover Messe denne uken og på Automate i Chicago neste uke.

Les mer på www.zivid.com

Toppbilde: Industriroboter får større bevegelighet med norsk maskinsyn. I Nederland har Robomotive laget lagerløsning for DHL – med Zivids kamera. (Foto: DHL/Zivid)

Dette nettstedet bruker Akismet for å redusere spam. Lær om hvordan dine kommentar-data prosesseres.

Rull til toppen