Objekterkennung

Das optische System des LiSA-Roboters besteht im Wesentlichen aus drei digitalen Kameras. Zwei Graustufen-Kameras dienen der Erkennung der zu greifenden Multischalen und der Ablage- bzw. Übergabestellen. In Ergänzung dazu wird eine von Jenoptik entwickelte Thermografie-Kamera eingesetzt, mit welcher menschliche Interaktion im Bereich des Greifers erkannt wird.

Zur Bestimmung der Aufnahme- und Ablagepositionen dient ein kombiniertes 2D/3D-Kamerasystem. Dieses System überwacht kontinuierlich den Nahbereich und führt den Manipulator präzise zur Zielposition. Unter Nutzung bekannter Geometrieinformation werden zu greifende Objekte zunächst im Kamerabild identifiziert und dann deren Position und Orientierung bestimmt. Die beiden Graustufen-Kameras werden zudem kombiniert eingesetzt, um eine 3D-Sensor zu realisieren. Dieser nutzt die Methoden der Stereophotogrammetrie, um räumliche Koordinaten, z.B. auf der Oberfläche der Multischalen, zu berechnen. Diese zusätzliche Information dient dann unter anderem der Unterscheidung zwischen Multischalen und deren Deckel.

Zusätzlich wird der Greif- und Ablagevorgang sensorisch durch die Thermografie-Kamera überwacht. Bei einer gemeinsamen Interaktion von Mensch und Manipulator an den Aufnahme- und Ablagepositionen ist damit sichergestellt, dass bei Greifbewegungen keine Verletzungen hervorgerufen werden. Auf Basis der Temperaturinformation und einer Bildfolgenanalyse werden menschliche Bewegungen und deren Richtung erkannt. Wird eine gemeinsame Interaktion erkannt, so schränkt sich entweder der Arbeitsraum des Manipulators ein bzw. alle seine Aktionen werden gestoppt.