Assistenzsysteme: Wie sie mehr Montageprozesse markerlos abbilden

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Extend3D, Spezialist für Augmented-Reality-basierte Assistenzsysteme, präsentiert ein Verfahren zur markerlos-modellbasierten Initialisierung von Bauteilen.

Extend3D, Spezialist für Assistenzsysteme, die Montageprozesse unterstützen, präsentiert auf der Blechexpo 2019 (Halle 9 Stand 9208) erstmals ein Verfahren zur markerlos-modellbasierten Initialisierung.

„Damit wird die Flexibilität beim Einsatz von Werklicht Pro-Laserprojektoren sowie Werklicht Video-Projektoren weiter gesteigert und ermöglicht, eine Vielzahl an Montage- und Prüfprozessen markerlos abzubilden, für die bisher immer noch Marker notwendig waren“, unterstreicht Dr. Peter Keitler, Geschäftsführer von Extend3D. „Beispielsweise können Bauteile nun beliebig auf einem Tisch abgelegt und bearbeitet werden, wie es in vielen Szenarien der Qualitätssicherung üblich ist, unter anderem für die schnelle und präzise Lageprüfung von Schweiß- und Klebeverbindungen.“

Assistenzsysteme: Mit Initialisierungsverfahren Bauteile beliebig im Sichtfeld der Kamera

Schon bisher war es auf Basis der Werklicht 3D-Softwareplattform möglich, Bauteile markerlos anhand ihrer Bauteilgeometrie kamerabasiert zu tracken oder mittels adaptiver Referenzierung – basierend auf einem Scan-Prozess – hochpräzise Ausrichtungen anhand dedizierter Merkmale durchzuführen. Dabei spielte es zumindest theoretisch – wie bei den markerbasierten Verfahren auch – schon bisher keine Rolle, ob das Bauteil oder der Projektor bewegt wird; was zählt, ist die relative Position und Lage des Bauteils zum Projektor. Es fehlte jedoch noch die Initialisierung. Bislang wurde immer davon ausgegangen, dass das Bauteil in der Arbeitsumgebung auf einige Zentimeter genau und reproduzierbar vorpositioniert werden konnte. Diese Anforderung war praktisch nur bei statisch verbauten Projektionsanlagen und der entsprechenden Fördertechnik zu erfüllen -- und zwar in Verbindung mit entsprechenden Vorrichtungen zur Bauteilaufnahme, wie etwa Skids: zum Beispiel, wenn das Bauteil den Beginn der Fertigungsstraße passiert, durch Einförderung und Absetzen des Bauteils in eine Fertigungszelle oder auch, wenn ein Roboter das eingespannte Bauteil in eine definierte Lage bringt.

Künstliche Intelligenz hilft, Bauteil in allen Lagen zu erkennen

Mit den nun zur Verfügung stehenden Initialisierungsverfahren können Bauteile beliebig im Sichtfeld der Kameras positioniert werden. Alternativ lässt sich der Projektor beliebig in Relation zum Bauteil aufstellen. Mithilfe einer künstlichen Intelligenz kann das Bauteil in allen Lagen und Orientierungen erkannt und anschließend nahtlos fortwährend getrackt werden. Die Detektion erfolgt sozusagen global, das heißt, ohne jedwede Annahme dahingehend, wie das Bauteil in das Sichtfeld der Kameras eingebracht wird. Insbesondere entfällt somit die Notwendigkeit speziell oder automatisch bewegter Vorrichtungen.

Umpositionieren von Markern entfällt

Aber auch größere Bauteile werden häufig händisch bewegt und erfüllten daher nicht die Kriterien für markerlos-modellbasiertes Tracking. Eine solche Situation liegt zum Beispiel dann vor, wenn ein Bauteil händisch auf einer rollbaren Vorrichtung zur nächsten Arbeitsstation geschoben wird. Oder auch wenn ein sehr schweres Bauteil – etwa der Unterboden einer Lokomotive – über einen Kran am Bauplatz abgesetzt wird. Solche Teile können nun ebenfalls deutlich einfacher und damit schneller oder effizienter bearbeitet werden, weil das häufige Umpositionieren von Markern entfällt. Dabei spielt es auch keine Rolle mehr, ob die Projektoren fest installiert oder beweglich sind, etwa an einem Säulenstativ.

KI-basiertes Erkennen ergänzt markerlose Verfahren für Assistenzsysteme

„Die Technologie der KI-basierten Erkennung rundet die bereits existierenden markerlosen Verfahren – sprich das modellbasierte Tracking und die adaptive Referenzierung – ab. Die einzelnen Technologien greifen nahtlos ineinander“, unterstreicht Dr. Peter Keitler. „Somit kann nun ein Bauteil in jeder Lage erkannt, anschließend dynamisch bewegt und abhängig von der geforderten Projektionsgenauigkeit über die adaptive Referenzierung von Extend3D nochmals hochpräzise ausgerichtet werden, etwa um Bemaßungen aus der Bauzeichnung exakt wiederzugeben. Alternativ kann anstelle des Bauteils auch wie gewohnt der Werklicht-Projektor bewegt werden, was insbesondere bei größeren Bauteilen sinnvoller ist.

Weitere Informationen: https://www.extend3d.de/

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