Adaptive Robotic Binpicking - AEROBIC -

Adaptive Robotic Binpicking - AEROBIC Reconfigurable Binpicking of High Mix Low Volume High Complexity (HMLVHC) Industrial Parts Aanleiding Industriële robotica wordt in de industrie momenteel vooral gebruikt in massaproductie. Hierover is wereldwijd veel bekend en er is veel ervaring beschikbaar. De Nederlandse hightech (mkb-)toeleveranciers hebben echter behoefte aan industriële robots die makkelijk en flexibel zijn in te zetten in high mix low volume high complexity (HMLVHC) productieprocessen (sterk wisselende seriegroottes van producten die soms slechts enkele uren, dagen of weken in beslag nemen). Op dit terrein is echter weinig kennis in de industrie beschikbaar en deze is vaak niet robuust genoeg voor reconfigureerbare HMLVHC-toepassingen. Daarnaast is de kennis niet geschikt om veilig en effectief te gebruiken in een door mensen bevolkte productieomgeving.
Doelstelling Het RAAK-mkb-project Aerobic richt zich op reconfigureerbare HMLVHC binpicking van hightech metaal- en kunststofcomponenten. Binpicking omvat het gesorteerd en georiënteerd uit elkaar halen van componenten die ongesorteerd en niet-georiënteerd in variërende aantallen worden aangeleverd. Het is uiterst nauwkeurig, maar saai werk dat nu nog grotendeels door hoogopgeleide mensen moet gebeuren. Met gerobotiseerde HMLVHC-binpicking is dus een wereld te winnen, mits het robuust, nauwkeurig, snel, slim, energiezuinig en reconfigureerbaar gebeurt.
Het doel van het project is om een aantal oplossingen aan te reiken. Het project wil een brug slaan tussen beschikbare robotkennis uit onderzoek en de behoefte aan flexibilisering van productie in de industrie.
Beoogde resultaten 12 onderzoekers en zo’n 40 studenten zullen in stages en afstudeeronderzoeken werken aan vraagstukken op dit terrein uit het beroepenveld. Samen werken zij aan modulaire robotica voor o.a. grippers, handling en visionsystemen (2D en 3D) die voordelen bieden op het gebied van flexibiliteit, productiviteit voor het realiseren van korte levertijden tegen lage omstelkosten. De robots moeten flexibel kunnen inspelen op het hanteren van een grote diversiteit in productformaten (volume, vorm en massa), waarbij ook de locatie van producten sterk kan variëren (bijvoorbeeld producten die vele centimeters in locatie van elkaar verwijderd uit een krat gepakt moeten worden).
Het project beoogt daarnaast een verdere verankering van kennis en kunde in onderwijs en lectoraten en een vergroting van de kwaliteit van docenten en afstudeerders.

Eindrapportage

De industrie gebruikt Industriële robotica vooral in massaproductie. Hierover is
veel bekend en is veel ervaring beschikbaar. De Nederlandse hightech (MKB) toeleveranciers hebben behoefte aan flexibele herconfigureerbare productie (Smart Industry ambities) en robots die makkelijk en flexibel zijn in te zetten in high mix low volume high complexity (HMLVHC) productieprocessen. Hier is echter nog weinig kennis in de industrie beschikbaar en de beschikbare systemen zijn vaak niet eenvoudig en robuust genoeg in te zetten voor herconfigureerbare HMLVHC toepassingen. Daarnaast is het nog relatief onbekend terrein om robots veilig en effectief in een door mensen bevolkte productieomgeving te gebruiken.

Het RAAK-mkb-project Aerobic heeft zicht gericht op modulaire robotica (grippers, handling en vision systemen).
Samen met de onderzoekspartners zijn diverse moderne 3D vision systemen vergeleken met meer klassieke vision technologie. Het bleek dat de nieuwe systemen die in 2016 op de markt kwamen een grote stap vooruit betekenden in het herkennen van producten en het bepalen van de plaats in een bak. Een aantal system zijn gekoppeld met een UR5 robot om te demonstreren hoe e.e.a. zou kunnen werken met als resultaat dat we een operationele binpicking cel hebben die gebruikt is door de bedrijven en inmiddels in ons onderwijs wordt ingezet.

Middels een aantal demonstrators zijn oplossingen geboden t.a.v. flexibiliteit en productiviteit in productie en het realiseren van korte levertijden en lage omstelkosten. De gerealiseerde demonstrator-opstellingen zijn beter flexibel inzetbaar dan traditionele robotopstellingen project en zijn voor een bepaalde diversiteit in productformaten bruikbaar (volume, vorm en massa).