¿Qué es el bin picking?

¿Qué es el bin picking cuando hablamos de robótica?

Se trata de vaciar un bin (caja o contenedor) de piezas no ordenadas con un robot.  El vaciar cajas y contenedores a mano es una tarea repetitiva y con poco valor añadido.   Es el tipo de operaciones ideales para un robot.

Para poder vaciar un bin, es necesario contar con un sistema de visión capaz de ver y reconocer las piezas a vaciar.  Es necesario algún tipo de software que, conociendo la localización y orientación de las piezas a coger, pueda generar una rutina en el programa del robot para coger la pieza.

¿Qué es el bin picking? Aspectos a tener en cuenta

  • Reconocimiento de la pieza:  Existen dos formas de que el sistema reconozca las piezas dentro del bin.  Una de ellas es contar con un modelo 3D de la pieza a vaciar.  El sistema buscará dentro del bin las piezas que coincidan con el modelo 3D proporcionado.  Pero existen casos en los que no contamos con un 3D de las piezas.  En estos casos de utilizan modelos de deep learning para que el sistema “aprenda” a reconocer los objetos a vaciar del bin.
  • Tiempos de ciclo:  El tiempo de ciclo en estas aplicaciones variará de pieza a pieza, ya que cada pieza tendrá una trayectoria diferente.  Un factor determinante es la distancia entre el punto de cogida de pieza y el punto de dejada.  Debemos intentar siempre minimizar esta distancia.  Un tiempo de ciclo normal con robot industrial es de 7 segundos, mientras que con un robot colaborativo puede ser de 10 segundos.
  • Diseño de la garra:  Uno de los factores más importantes para tener en cuenta en este tipo de aplicaciones es la garra por utilizar.  Lo ideal es utilizar copas de vacío o garras magnéticas, ya que esto permite coger las piezas desde una superficie.  En el caso de utilizar algún tipo de pinza, se suelen utilizar dedos en ángulo por temas de accesibilidad.  Las garras suelen tener una extensión en forma de “Z” para poder ir a por las piezas que quedan en el fondo del bin.
  • Porcentaje de vaciado del bin: Es muy difícil lograr un 100% de vaciado de las piezas en una bin.  Siempre quedará alguna pieza en alguna esquina la cual no será accesible para el robot.  Para estos casos, lo más sencillo es vaciar las piezas que quedan en el bin dentro del siguiente bin a vaciar.  En otros casos, se pueden tener sistemas de vibrado para reacomodar las piezas.
  • Sistema de visión:  Existen diferentes tecnologías de visión para detectar las piezas.  En el caso de los sistemas de Photoneo, las condiciones de iluminación no suelen afectar la detección de las pizas.  Sin embargo, este tipo de quipos no son los adecuados para piezas transparentes o piezas muy birllantes.
  • Cálculo de las trayectorias del robot:  Los softwares de bin picking indican al robot las trayectorias a seguir.  Además de evitar colisiones con las paredes del bin y con otras piezas, en muchos casos es necesario verificar que las trayectorias calculadas no hagan que el robot entre en singularidad, ya que esto provocará paros.
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