Realizzazione e qualificazione metrologica di sistemi di misura tridimensionali per il bin picking

Il problema del riconoscimento e della presa di pezzi disposti casualmente in un mucchio, cassetta o cassone, denominato bin picking, sta acquisendo una sempre maggiore importanza nel contesto dell’automazione industriale. La realizzazione di un sistema di bin picking robusto ed affidabile è complessa perché include al suo interno una serie di problemi molto differenti tra loro che devono essere affrontati in maniera sinergica. La necessità di una procedura di riconoscimento che risulti robusta nei contesti applicativi più vari richiede lo sviluppo di opportuni algoritmi di pattern matching 3D che siano riconfigurabili per diverse tipologie di pezzi e robusti al rumore di misura. Per individuare accuratamente ed in modo robusto la posa di un pezzo all’interno della scena è necessario sviluppare un sistema di misura che risponda alle esigenze del riconoscimento, capace di fornire misure accurate e ricostruzioni con una densità di punti sufficiente. Il tipo di oggetto, il contesto produttivo e i tempi di ciclo guidano la scelta della tecnica di misura e del relativo sistema di misura. Ulteriori problematiche importanti per il bin picking sono la registrazione tra sistema di visione e robot, la realizzazione della pinza e la scelta della strategia di presa. Questo lavoro è concentrato sullo studio e lo sviluppo del sistema di misura, in tutti i suoi aspetti. Sono state realizzate due tipologie di strumenti di misura che realizzano le due principali tecniche correntemente utilizzate in ambito industriale per il bin picking: la stereoscopia, sia attiva che passiva, e la triangolazione attiva. Per quanto riguarda il riconoscimento dei pezzi nella scena sono stati sviluppati degli algoritmi successivamente validati sperimentalmente in laboratorio. L’ultilizzo di questi algoritmi è necessario per poter verificare l’adeguatezza della soluzione adottata in un contesto applicativo reale, mentre una fase di qualificazione metrologica permette di validare le misure ottenute con gli strumenti realizzati. I sistemi realizzati sono stati testati in applicazioni reali e se ne è verificata l’adeguatezza per il processo di bin picking.