テクノロジープラットフォーム
動作計画AI：ロボットパレタイジングのための衝突のない軌道
Viroteq モーション・プランニング は、積み重ねの決定を安全、高速、衝突のないロボットの軌道に変えるAIレイヤです。10ms以下のパス計算がサイクルタイムをタイトに保ち、ジョイントリミットと特異点の最適化がスムーズな動きを維持し、ペイロードを考慮したプランニングがすべてのピックアンドプレースを衝突のない状態に保ちます。その結果、Viroteqセル内でプランナーがボトルネックになることはなく、実際の生産現場で稼働しているFANUC、ABB、KUKA、Universal Robots、Yaskawa、Stäubliのアームの速度をフルに引き出します。.
- ピックごとの10ms以下のパス計算
- 衝突のない軌道、常に
- 共同限界と特異点の最適化
<10 ms
ピックごとのパス計算
ブランド不可知論
FANUC、ABB、KUKA、UR、安川電機
6軸および7軸
多軸キネマティクス対応
1000+
世界中に展開するセル
モーション・プランニングがサイクルタイムと信頼性を決定する理由
モーションプランニングは、デモビデオで印象的に見えるロボットと、実際の生産ラインで稼動するロボットの違いです。一般的な経路計画ライブラリは、AからBへの経路を見つけることができますが、生産グレードの軌道エンジンは、狭いサイクルウィンドウ内でその経路を計算し、あらゆる関節制限、特異点、セル内のあらゆる障害物に対して検証し、年間数百万回の繰り返しにわたって決定論的であり続けなければなりません。.
関節限界は最初のハードルである。6軸ロボットには6つのハードなメカニカルストップがあり、ナイーブなプランナーは、サイクルの途中でストップにぶつかるようなコンフィギュレーションを喜んで計画する。小さな直交移動が大きな関節速度を必要とするロボットのポーズは、安全コントローラをトリップさせ、ラインをストールさせます。さらに、衝突回避はロボット本体だけの問題ではない。グリッパー、ペイロード、そして動的に変化するパレットスタックもすべてモデル化する必要があります。.
ペイロードを考慮した軌道は、さらに複雑な軸を追加します。フルリーチで運ばれた25kgのケースは、同じポーズの空のグリッパーとは全く異なる挙動をします。加速度、慣性、安全なアプローチ角度はすべて変化します。加速度、慣性、安全なアプローチ角度はすべて変化します。 ROS用MoveIt しかし、それを24時間365日無人で稼働できるほど安全なものにするには、相当なエンジニアリングが必要だ。.
Viroteqの テクノロジープラットフォーム はそのギャップを解消します。このエンジンは産業用PCのエッジで動作し、すべてのサイクルで完全なセルモデルに対して検証を行い、業界標準のプラクティスで定義された安全アーキテクチャと統合されています。そのため、すべての軌道はコントローラーが受信する前に無衝突であることが証明され、ラインは妥協することなくロボットの全速度で動作します。.
Viroteqセルにおけるモーションプランニングの仕組み
Viroteqのプランニング・サイクルはすべて、次のようにして作成された把持ポーズから始まる。 StackrBrainランタイム. .把持ポーズはグリッパーがアイテムに接近しなければならない場所を記述し、ゴールポーズはパレット上のアイテムを置かなければならない場所を記述し、セルモデルはその間に触れてはならないすべてのものを記述します。.
まず、プランナーは、RRTスタイルとPRMスタイルのアルゴリズムを用いて、関節空間を通してサンプリングベースの経路探索を実行します。次に、最適化パスが候補経路を滑らかにし、冗長な経由点を削除し、関節の速度と加速度の制限を尊重します。そして最後の検証ステップでは、セル内のすべての障害物、ペイロードの掃引量、セルに定義された安全地帯に対して軌道をチェックします。.
最後に、検証された軌道は、ネイティブインターフェースまたは適切なモーションブリッジを介して、FANUC、ABB、KUKA、Universal Robots、Yaskawa、Stäubliなどのロボットコントローラにストリームされます。パイプライン全体は、一般的な6軸アームで10ms以下で実行されるため、最速のロボットでもサイクルウィンドウ内に収まります。 パレタイジング・オートメーション 駅である。.
Viroteq モーションプランニング製品
RobotStackr OSは一貫したパレタイジング、RobotStackr OTFは混載リアルタイムスタッキング、RobotDepalrはインバウンドデパレタイジングに使用されます。したがって、1つのランタイムが、パレタイジング、デパレタイジング、混載ワークフローを問わず、セル内のすべてのロボットを駆動します。.
RobotStackr OS
RobotStackr OSは軌跡エンジンを使用し、フルスピードで一貫したシングルSKUパレタイジングを行います。事前に検証されたパターンと最適化されたジョイントスペースパスの組み合わせにより、特異点ストールや衝突イベントのない最大スループットを実現します。.
RobotStackr OTF
RobotStackr OTFは、ケースが未知の順序で到着すると、すべての軌跡を10ms未満で再計画します。リアルタイムの再計画は、事前にプログラムされたパスや手動ティーチ手順を必要とせず、混合ケースのパレタイジングをシングルSKUのようにスムーズにします。.
RobotDepalr
RobotDepalrは軌跡エンジンを使用し、傾いた、ずれた、または部分的にピッキングされたスタックの周りを再計画しながら、インバウンドパレットをレイヤーごとにクリアします。そのため、すべてのピッキングが隣接するケースを回避し、サプライヤーのパレットが不完全なスタックで到着した場合でも、セルの生産性を維持します。.
モーション・プランニングAIのコア機能
衝突回避
ロボット本体、グリッパー、ペイロード、パレットスタック、セーフティゾーンに対する完全な運動学的および動的衝突チェック。すべての軌道は、コントローラーが受信する前に衝突がないことが証明されます。これにより、ロボットの全速度でのセルの安全が保たれ、無人シフトでのコストのかかる衝突事故を防ぎます。.
ジョイント・リミット最適化
軌道は、関節空間の最適化により、難しい関節停止や運動学的特異点を回避します。プランナーは、到達マージンと滑らかさで候補経路を採点し、コストのかかるサイクル途中の方向転換を余儀なくされるものは却下します。そのため、ロボットは予測可能で再現性のある全速度サイクルを毎回実行します。.
ペイロードを考慮した軌道
プランナーは、すべてのサイクルでペイロードの質量、慣性、掃引容積を考慮します。その結果、安全な進入角度を選択し、重量物を運ぶ際の加速制限を尊重し、背の高いまたは幅の広いペイロードのクリアランスを検証します。同じエンジンが、空のグリッパーや30kgのケースをオペレーターの介入なしに処理します。.
モーション・プランニングとは？定義と用語集
モーション・プランニング とは、ロボットが障害物にぶつかったり、関節の限界を超えたり、特異な構成に入ったりすることなく、スタートポーズからゴールポーズまで移動する方法を決定するアルゴリズムプロセスである。ロボットのパレタイジングでは、「このケースをピックして座標X、Y、Zに置く」というような高レベルの命令を、ロボットコントローラが実行できる完全に検証された関節空間軌道に変換します。優れたパス計算は、高速で、決定論的で、無衝突であることが証明されています。 ロボットパレタイジング フル回転で確実に作動するセル。.
さらに、手作業でプログラムされたウェイポイントでは、混合ケースやダイナミックなパレットスタック、変化するアイテム形状に対応できないため、このトピックは重要です。その結果、最新のAIを駆使した経路計算が、ブランドにとらわれないロボットパレタイジングを経済的に可能にするのです。 各業界 Viroteqがサーブする。.
高速生産
FMCGのボトリング、缶詰、パッケージングラインでは、プランナーはアグレッシブなサイクルウィンドウ内にスロットインする必要があります。サブ10msのパス計算により、全てのピックをロボットのフルスピードに保ちます。.
請負業者の混成注文
各パレットが異なるミックスを含む建築資材や産業流通。プランナーは、手作業によるティーチングステップなしに、新しいSKUシーケンスごとにすべての軌跡を再計画します。.
冷鎖細胞
グリッパーの寿命と製品の完全性にとって、動作の滑らかさが重要となる氷点下の環境。エンジンは加速プロファイルを最適化し、低温ケースでの熱衝撃関連の問題を回避します。.
マルチロボット・セル
デュアルアームデパレタイジングやツインセルパレタイジングでは、2台のロボットが作業スペースを共有します。プランナーが時間的に同期した軌道を交渉するため、アームが衝突することはなく、ハンドオフもシームレスに行われます。.
屋外用ロボット
風、天候、凹凸のある地面が動的にセルモデルを変化させる庭や屋外のデパレタイズセル。エンジンは安全性を保つため、サイクルごとに軌道を再検証します。.
重い積載量
ペイロードを考慮した軌道が加速度を安全に保ち、グリッパー、ロボット、作業者の安全を尊重したアプローチ角度を保つ25kg以上の建築資材や工業部品。.
高速パレタイジング
軌道エンジンは、10ms以下の経路計算と、FANUC、ABB、KUKAの6軸アームの関節最適移動で、1時間あたり1000件以上のケースをサポートしています。.
マルチロボット・コーディネーション
作業空間を共有する2台以上のロボットの軌道を時間同期して調整し、競合を解決してシームレスなサイクルを実現するハンドオフゾーンをネゴシエートします。.
ヘビーペイロードセル
25kgから50kgの重量物のためのペイロードを考慮した経路計算 - 加速度、慣性、アプローチ角度は、安全な重量物の吊り上げのために、すべてのサイクルで検証されます。.
<10 ms
ピックごとの軌道計算
1000+
Viroteq軌道を走る細胞 AI
99.9%
軌道検証の信頼性
実世界の生産制約に対応した設計
学術的なデモで機能する経路計画エンジンと、24時間365日稼働する生産現場で生き残るものとは別物である。実際のセルには、ロボットベンダーによって異なるハードジョイント制限、安全コントローラをトリップさせる運動学的特異点、サイクルごとに慣性挙動を変えるペイロードなどがあります。Viroteqのプランナーは、これらすべてをコーナーケースではなく、第一級の制約として扱います。.
ジョイントリミットの処理はオプティマイザに組み込まれています。すべての候補軌道は到達マージンによってスコア化されるため、プランナーは機械的な停止を回避する経路を自然に優先します。特異点回避は、ロボットが特異な構成からどの程度離れているかを示す指標である操作性指数を使用して、小さな直交移動に追従するために膨大な関節速度を強いるようなポーズから探索を回避するように舵を切ります。さらに、ペイロードの効果もダイナミックチェックに反映されます。30kgのロボットがフルリーチする場合、同じロボットが空の状態で移動する場合とは異なる加速度プロファイルが得られます。.
安全ゾーンはプランニングモデルに直接統合されています。ライトカーテン、フェンスの境界線、およびダイナミックな障害物 ビジョンおよびセンサー入力 はすべて、候補となる軌道が進入してはならない除外ボリュームとなる。その結果、すべての計画は、以下のような業界標準のプラクティスによって定義された安全アーキテクチャと一致する。 ISO 10218 ロボット安全規格, これは、協働ロボットや産業用ロボットが人間に対してどのように振る舞うべきかを示すものである。.
最後に、エンジンは時間最適軌道とエネルギー最適軌道のバランスをとる。時間最適軌道はサイクルタイムを最小化し、スループットを最大化します。エネルギー最適軌道は関節加速度を最小化し、グリッパー、ロボット、機械構造の摩耗を減らします。お客様はコンフィギュレーションによってトレードオフを調整することができます。従って、同じランタイムで、時間当たりのケース数を優先する高速のFMCGラインと、重負荷のFMCGラインに対応することができます。 産業用セル ソフトウェア・スタックをフォークすることなく、長期的な機械的寿命を優先する。.
ロボットブランドとモーションプランニングの統合
Viroteqプランナーは設計上、ブランドにとらわれません。FANUC、ABB、KUKA、Universal Robots、Yaskawa、Stäubliのネイティブインターフェースが存在するため、ベンダーSDK、独自のティーチペンダント、ミドルウェアボックスなしで、同じランタイムがセル内のすべてのロボットを駆動します。通信はREST APIとWebSocketで実行されるため、プラントのITチームは統合サーフェスを小さく保ち、レビューしやすくなっています。さらに、プランナーは、カスタムのキネマティックチェーンだけでなく、標準的なデナビット-ハーテンベルグパラメータも受け入れるので、スクリプトではなく、コンフィギュレーションによって、非標準のアーム、ガントリー、7軸ロボットがサポートされます。.
その結果、軌跡エンジンはロボットベンダーではなく、顧客と共に移動する。セルにまたがる混合ブランドのフリートは、1つのオペレータワークフロー、1つのHMI、1つのAPIエンドポイントのセットを維持する。さらに、ランタイムはセル内の産業用PCに設置されるため、経路計算のレイテンシはクラウドではなくコントローラで制限され、外部ネットワークの停止や監査中も回線は稼動を維持する。.
ファナック
FANUC R-30iB および R-30iA コントローラ用のネイティブ軌跡ブリッジ。.
ABB
IRC5 および OmniCore コントローラの外部誘導モーションインターフェイスによる軌道ストリーミング。.
KUKA
KUKA KR C4およびKR C5コントローラは、低遅延軌道ストリーミングのためにRSIを介して駆動されます。.
ユニバーサルロボット
UR3、UR5、UR10、UR16、UR20のコボットをリアルタイムデータエクスチェンジで駆動し、協調軌道制御を行う。.
モーション・プランニングAI - よくある質問
実世界のロボット工学のために構築されたAIモーションプランニング
ロボットのブランド、ペイロード仕様、セルレイアウトをお知らせください。Viroteqのスペシャリストが、既存のセルに適合し、ラインを稼動させ続けるモーションプランニング展開パスを作成します。.
