Systém Plug & Work bude klíčovou funkcí inteligentních továren zítřka. To, co bylo dříve úspěšně prováděno s pomocí mechaniků, bude v budoucnu umožněno řízením uchopovacího procesu. Z pohledu uchopování odborníci společnosti SCHUNK Smart Labs vyvíjejí logické postupy, jak mohou roboti a další manipulační systémy provádět uchopovací úkoly autonomně nebo částečně autonomně. Místo individuálního definování poloh, rychlostí a uchopovacích sil krok za krokem budou inteligentní uchopovací systémy v budoucnu zaznamenávat cílové objekty pomocí kamer a provádět samostatné plánování úchopu. Na základě datových záznamů a algoritmů musí být uchopovací systémy schopné zaznamenávat konkrétní principy a odvozovat příslušné reakce. Oddělení výzkumu a vývoje ve firmě SCHUNK pracuje na algoritmech ke klasifikaci různých tvarů a uspořádání a na vytváření optimálních uchopovacích strategií. Cílovou vizí je sestava výukových komponentů založená na 3-vrstvové architektuře, která obsahuje ovladač pohybu, ovladač úchopu a služby. Plán spočívá v tom, že navzdory složité vnitřní struktuře bude tato sestava umožňovat maximální možnou uživatelskou přívětivost na vnější straně.

Uchopovací zařízení provádějí uchopení a plánování jízdního pruhu

Společnost SCHUNK na základě různých pilotních aplikací ze své technologické továrny ukázala, jak je možné toto úspěšně realizovat. Například v aplikaci Smart Gripping jsou různé komponenty rozlišovány samotným uchopovacím zařízením. Jako uchopovací ruka, chapadlo cítí geometrii a složení částek, aby je mohlo uchopit a roztřídit. V druhé aplikaci jsou díly, uspořádané nahodile, identifikovány pomocí kamery, pak autonomně vyňaty z transportní přepravky a zavedeny do obráběcího procesu. Systém předává informace o dílu do následujících stanic tak, aby např. inteligentní upínací silový blok byl schopen automaticky koordinovat zdvih a uchopovací sílu u následujícího dílu. V budoucnu podle společnosti SCHUNK chapadla zvládnou nejen uchopování, ale i kompletní naplánování úchopu v interakci s 2D a 3D kamerami, a také komunikaci s předchozími a následujícími komponenty v systému.

Naučené empirické údaje jako základ

V případě dalšího použití, který využívá přístupů strojního učení pro klasifikaci obrobku a uchopení, jsou vzájemně uzamykací bloky náhodně kombinovány a postupovány lehkému robotu v náhodném uspořádání na pracovní ploše. Úkolem robota je bloky zvedat a přenášet. Po pouhých několika zaučovacích pokusech může systém vyhodnotit, jak zvládnout daný sortiment obrobků a výsledné kombinační možnosti. Na základě empirických hodnot, které se naučilo, chapadlo ví, jak optimálně uchytit a přepravovat obrobek pro manipulaci. Přitom kamera zachycující scénář spolupracuje přímo s chapadlem a vede robota k cíli. Po několika opakováních je systém schopen samostatně jednat a vyhodnotit budoucí kombinace a uspořádání.

Sdílení naučených zkušeností

Zvláštním kouzlem těchto technologií je jejich schopnost sdílet naučené zkušenosti získané s jinými uchopovacími systémy pro podobné aplikace ve výrobní síti nebo napříč pracovišti, například pomocí cloudových řešení. Pokud je objekt již znám, automaticky se aktivuje příslušné optimální uchopení. Pokud není znám, bude detekován za chodu kamerovým systémem a bude určeno, jak jej lze nejlépe uchopit. Naučené zkušenosti budou na druhou stranu proudit přímo do systému a rozšiřovat odpovídající knihovnu strategií uchopení.