Webservice zur tiefenbildgestützten Roboterprogrammierung mit Methoden der Künstlichen Intelligenz (WeRoKIt)

Um mit Hilfe automatisierungstechnischer Systeme auch kleine Losgrößen wirtschaftlich zu fertigen, müssen diese schnell und einfach umzuprogrammieren sein. Je kürzer die Umrüstzeit, desto schneller amortisiert sich die Anlage nach Produktwechseln. Eine besondere Herausforderung liegt dabei in der Umstellung bildgebender Sensoren zur autonomen Objekterkennung. Herkömmliche Algorithmen zur Bildauswertung sind auf visuelle Eigenschaften des Objekts und Umgebungsbedingungen maßgeschneidert. Ihre Anpassung an unbekannte Produkttypen ist dadurch allein Experten vorbehalten. Datengetriebene Ansätze aus dem Bereich der Künstliche Intelligenz hingegen lernen unbekannte Objekte durch die reine Zuführung von Bilddaten, also durch Demonstration, welche auch von weniger qualifizierten Arbeitskräften zu leisten ist, und sind damit der Schlüssel zur Realisierung flexibler Produktionsanlagen in der Praxis.

Im Vorhaben WeRoKIt soll daher die Umstellung einer Produktionsanlage auf die Handhabung neuer Werkstücke ohne Expertenwissen im Bereich der Bilderkennung ermöglicht werden. Dazu wird ein tiefes neuronales Netz mit Bildern der handzuhabenden Werkstücke trainiert. Es kann anschließend zur Erkennung von Art, Anzahl und relativer Lage der Objekte eingesetzt werden. Der Zugriff auf die Bilderkennungskomponente wird über Webservices ermöglicht, auf die eine einfache Benutzerschnittstelle zum Erweitern der Erkennungsmöglichkeiten aufgebaut wird, etwa als Smartphone-App. Für das Training des Netzes mit generierten Bildern, zur Verifikation der Erkennungen und schlussendlich zur Freigabe der Roboterbewegungen wird ein Digitaler Zwilling der realen Produktionsanlage eingesetzt.

Im Rahmen des Projekts wird ein Demonstrator aufgebaut, mit dem das entwickelte System in Anwendungsfällen der assoziierten Partner (Produktion und Logistik) erprobt werden kann.

 

Verbundpartner:

·         Vathos GmbH, Düsseldorf

·         Arthur Bräuer GmbH & Co. KG, Kirchhundem

Assoziierte Partner:

·         aha! Albert Haag GmbH

·         REWE Digital GmbH

 

Dieses Vorhaben wird gefördert aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) sowie aus Mitteln des Landes Nordrhein-Westfalen.