Bin-picking de objectos toroidais - Rodrigues, Luís Filipe Pinto (2012)
O bin-picking começou a ter uma maior notoriedade principalmente a partir dos anos 80. As indústrias e laboratórios fizeram tentativas para desenvolver sistemas bin-picking eficazes, mas sem sucesso, principalmente devido aos recursos computacionais e tecnológicos da época. Hoje em dia, já existem alguns sistemas implementados, mas na maioria dos casos as peças estão semi-orientadas. São poucos os sistemas capazes de apanhar peças que estejam orientadas em qualquer posição, não havendo solução ainda para problemas mais complexos, como é o caso de molas e outras peças com geometrias muito irregulares. Este trabalho tem como objectivo principal desenvolver um sistema de binpicking capaz de apanhar objectos toroidais de diferentes dimensões, dentro de uma gama e empilhados de forma aleatória. O sistema deve conseguir através de dados sensoriais, determinar a localização e orientação dos objectos num procedimento dinâmico e de forma que sejam apanhados um a um. Neste caso em concreto, os objectos toroidais escolhidos para fazer os testes em laboratórios são pequenas réplicas de pneus. Depois de identificados os objectos potenciais, o manipulador deverá, autonomamente, fazer o reposicionamento da garra e sensores associados, para localizar e validar o objecto candidato, recorrendo à aproximação ao objecto ou à mudança do ângulo de visão se necessário. O sistema de visão baseia-se numa configuração de câmara monocular móvel juntamente com a iluminação localizada. A imagem é captada continuamente e é feito o tratamento com Sherlock. Por outro lado, como a câmara não permite obter informação sobre a profundidade, é usado um sensor de distância que complementa a informação da câmara. O programa de controlo recebe informação dos dispositivos de percepção e, com base nessa informação, toma as decisões, fazendo depois o controlo do manipulador e a actuação sobre a garra. O sistema mostrou-se capaz de identificar a localização e orientação dos pneus na pilha e de resolver problemas de oclusão e sobreposição dos mesmos. Além disso, o sistema permite posicionar o manipulador de forma a apanhar os pneus nas mais diversas situações, com a ajuda da garra desenvolvida para a aplicação em causa.