活用事例

ロボットの民生品搬送におけるAIとマシンビジョンの活用

オーダーピッキングにおける物体認識と把持位置の決定をAIがサポート

3DカメラとAIソフトウェアモジュールのItemPickAIを組み合わせれば、物流倉庫作業の精度と効率性を向上させることができます。以下では、トレイ内にバラ積みされた消費財（食品、薬品・化粧品、電子機器など）のオーダーピッキングを例に、AIにより物体認識と把持位置の決定をサポートすることで、ロボットの把持ミスを低減しながら、ピッキング作業を高速化する方法について解説します。

ItemPickAIによるトレイ内にバラ積みされた民生品の検出と正確な把持位置の決定

複雑な作業環境におけるオーダーピッキングの精度向上

AIによる物体認識は、異種ワークの正確な把持が求められる自動ピッキングに最適です。 ItemPickAI AIを活用し、食品から電子機器に至るまで、トレイ内にバラ積みされた幅広い消費財を認識し、把持位置を決定すれば、物流倉庫作業におけるロボットの把持ミスとワークの損傷を低減できます。

AIによる把持位置の決定
ItemPickAIによるワークの認識と最適な把持位置の計算

AIによる把持位置の決定

新たに一般消費財にも対応したItemPickAIは、AIによりワークを認識し、グリッパー種別（吸着グリッパー／2爪グリッパー）にかかわらず、最適な把持位置を計算するAIソフトウェアモジュールです。算出した把持位置情報は、「4×4同次変換行列」または「並進移動量＋四元数」の形式でロボットコントローラーに直接転送されるため、ロボットの姿勢をスムーズに制御できます。

また、ItemPickAIの把持位置情報には、楕円形状の把持可能部位も含まれており、楕円面積が狭い部位を排除したうえで、楕円面積が最も広い部位を選択することで、把持ミスを最小限に抑えられるようにしています。




スマートな衝突回避と安全な把持

ロボットを使用したオーダーピッキングにおいて、トレイ内にバラ積みされたワークをスムーズに把持するには、衝突回避が重要になります。ItemPickAIには、トレイや周辺物と衝突するおそれがある場合にロボットコントローラーに警告メッセージを送る機能や、グリッパーとトレイの最短距離を設定する機能が搭載されているため、必要に応じてトレイ底部など衝突リスクのある部位を確認したうえで、安全に把持を行うことができます。

また、各種3Dカメラと柔軟に組み合わせられることもItemPickAIの大きな特長で、カメラ側で生成した ポイントクラウドを読み込むことで、トレイや周辺物との衝突リスクを考慮しながら、安全な把持位置を特定することが可能です。このようにして、把持位置の決定と衝突の検知・回避を自動化すれば、ワークの損傷や把持ミスの低減につながります。

ItemPickAI：作業の効率化、エラー率の低減、柔軟性の向上

  • リアルタイムな物体認識：AI画像解析を高速化する3D Camera Cube

  • AIによる正確な把持位置計算：2D/3D画像データに基づき、高度なニューラルネットワークが把持位置を決定

  • 高精度なピッキング：トレイ内にバラ積みされた消費財を正確に認識し、衝突リスクのない把持位置情報をロボットに転送

  • ワークの保護：スマートかつ安全な把持位置検出により、包装の光沢や透明性にかかわらず、ワークの損傷を防止

  • 適応性：グリッパー種別（吸着グリッパー／2爪グリッパー）にかかわらず、要件に応じて最適な把持位置・姿勢を検出

  • 拡張性：各種サイズの倉庫と幅広い消費財に対応

対応ロボットメーカー

ロボットインテグレーション

Baslerでは、各種ロボットと3Dカメラ、ソフトウェアモジュールを組み合わせることで、さまざまなご要望にお応えしているほか、ビジョンシステムと主要ロボットメーカーの製品を接続するためのソフトウェアインターフェース、プラグイン、サンプルプログラムもご提供します。

  • EKIBridge：KUKA社製品向けインターフェース

  • URcap：ユニバーサルロボット社製品向けプラグイン

  • GRI（汎用ロボットインターフェース）：ABB社、ファナック社、Techman Robot社、Franka Robotics社、fruitcore robotics社、安川電気社（近日公開）製品向けインターフェース（ご要望に応じて順次追加予定）

その他ご希望のロボットメーカーがある場合は、お気軽にお問い合わせください。

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3Dロボットビジョンソリューション

標準インターフェース（GenICam 、GigE Visionなど）やpylon SDKを介して、3DカメラとItemPickAIを接続することで、高精度な撮像と正確なポイントクラウド解析を実現します。

Basler 3Dカメラとその他機器のデータを解析するItemPickAI
Basler 3Dカメラとその他機器のデータを活用した高精度なポイントクラウド解析



使用製品

‍‍ご紹介したソリューションの導入には、以下‍の製品が最適です。

  • Baslerが3Dビジョン製品にステレオカメラを追加

    Basler Stereo visard

    モジュラー構造のソフトウェアを活用し、3D画像処理をオンボードで直接行うことで、ピックアンドプレース、ナビゲーションなどリアルタイム性が求められるロボット作業を強力にサポートするステレオカメラです。

  • Basler Stereo ace

    Basler Stereo ace

    高画素かつ各種表面形状・質感の3D撮影に対応。物流現場などのピックアンドプレースに最適なステレオカメラです。

ItemPickAI：AIによる袋物ワークの吸着搬送

AIによる軟包装のインテリジェント・ピッキング

ItemPickAIソフトウェアは、ニューラルネットワークを使用して、吸着パッドを使用したロボット支援ピックアンドプレースアプリケーション用の正確なグリップポイントを決定します。定義されたカテゴリーに分類される、柔軟で未知の対象物であっても、コンテナや荷台で配送される構造化されていない商品であっても、確実に認識されます。混在していない荷物も混在している荷物も問題なく処理できます。

消費財やバッグなど、さまざまな対象物をいつでも柔軟にカスタマイズすることができます。つまり、AIや画像処理の専門知識がなくても、ピッキングやパレタイジングのプロセスを簡単かつ効率的に実行できるのです。

ItemPickAI 袋の仕分け

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