Seminar

Grundlagen der Robot-Vision

Robot-Vision: Grundlagen-Seminar

Industrieroboter haben sich stark weiterentwickelt. Robot-Vision-Systeme (RVS) nehmen die Umgebung wahr und reagieren flexibel und fehlertolerant. Im VDI-Seminar „Grundlagen der Robot-Vision“ lernen Sie, wie diese Systeme aufgebaut sind und welche Schlüsselrolle sie in der Automatisierungstechnik spielen. Sie erlernen grundlegende Techniken, um Robot-Visions-Systeme erfolgreich einsetzen zu können. Alle Teilnehmer des Seminars erhalten eine VDI Teilnahmebescheinigung.

Robot-Vision-Systeme – Schlüsselkomponenten in der modernen Automatisierung

Robot-Vision-Systeme kombinieren mechanische Robotertechnik mit verschiedenen Algorithmen der digitalen Bildverarbeitung. Damit solche Systeme ihre Leistung voll ausschöpfen können, müssen alle genutzten Komponenten präzise auf ihre entsprechende Fertigungsaufgabe abgestimmt werden. Nur so erhöhen Robot-Vision-Systeme nachhaltig die Effizienz und Wirtschaftlichkeit Ihrer Produktionslinie.

Was dazu nötig ist, lernen Sie im Seminar „Grundlagen der Robot-Vision“. Sie verschaffen sich einen Überblick über die Möglichkeiten, die ein Robot-Vision-System bietet. Außerdem lernen Sie die wichtigsten Bildverarbeitungsalgorithmen kennen. Ferner erfahren Sie, wie Sie die Genauigkeit Ihrer eingesetzten Anwendung durch optimierte Kamera- und Hand-Auge-Kalibrierung verbessern.

Lernen Sie in dieser Weiterbildung u.a.:

  • den Aufbau eines Robot-Vision-Systems kennen
  • wie Sie das passende bildgebende System für Ihre Aufgaben finden
  • die Kalibrierung der Kameras sowie die Umrechnung der Kamerakoordinaten ins Roboterkoordinatensystem
  • was random-bin-picking ist und wie es funktioniert
  • wie Sie mit Robot-Vision Lagetoleranzen von Werkstücken auf einem Montageband kompensieren

Abgerundet wird das Seminar durch zahlreiche Beispiele aus der industriellen Praxis.

Was Ihnen das Seminar „Grundlagen der Robot-Vision“ vermittelt

Die 2-tägige Weiterbildung bietet Ihnen im Detail folgendes Programm:

Programm als PDF zum Ausdrucken herunterladen

Programmablauf

1. TAG 10:00 Uhr bis 18:00 Uhr

Einführung

  • Praxisbeispiele: „pick-and-place“, „bin-picking“, Nahtverfolgung
  • Struktur und Komponenten von Robot-Vision-Systemen: Bildaufnahme, Kalibrierung und Algorithmik
  • Konfigurationsbeispiele für Robot-Vision-Systeme (RVS)

2D-Bildgebung

  • Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten von CMOS- und CCD-Bildsensoren
  • Optische Abbildung und Objektive für die Robot-Vision: Abbildungsmaßstab und Schärfentiefe
  • Optimale Bildqualität durch problemangepasste Beleuchtung
  • Datenübertragung: Welche Kameraschnittstellen eignen sich für die Robot-Vision?
  • Anwendung der Lerninhalte: Exemplarische Auslegung eines 2D-Robot-Vision-Systems

Algorithmen für die 2D-Robot-Vision

  • Objekte im Bild finden, klassifizieren und ihre Lage und Orientierung bestimmen
  • „Feature-Detektoren“: Kanten und Ecken finden:
    »» Optimale Kantenfilter nach Canny
    »» Hough-Transformation für Linien, Kreise und freie Formen
    »» Kantenlokalisierung mit Subpixelgenauigkeit
    »» Ecken finden mit dem Harris-Corner-Detektor
  • Moderne Verfahren zur robusten Detektion und Zuordnung:
    von markanten Punkten im Bild:
    »» scale invariant feature transform (SIFT)“
    »» „speeded up robust features (SURF)“
    »» „random-sample-concensus (RANSAC)“
  • Anwendungsbeispiele

Koordinatensysteme und Transformationen

  • Koordinatensysteme in der Robotik
  • Beschreibung von Rotationen und Translationen in homogenen Koordinaten
  • Transfer von Punkten zwischen Koordinatensystemen
  • Posen zur Beschreibung der Lage und Orientierung von Objekten
  • Bestimmen von Transformationen mit Hilfe von Bildmerkmalen
  • Anwendungsbeispiele


2. TAG 08:30 Uhr bis 16:30 Uhr

Kameramodelle und Kamerakalibrierung

  • Modellierung von Kameras mit dem Lochkamera- und dem perspektivischen Kameramodell
  • Transfer von Punkten zwischen Bild-, Kamera- und Weltkoordinaten
  • Korrektur von radialsymmetrischen und tangentialen Verzeichnungen
  • Aspekte der Kalibrierung mit 2D- und 3D-Kalibriertargets
  • Kamerakalibrierung mit Multibildverfahren
  • Qualitätsbewertung der Kalibrierungsergebnisse
  • Rückprojektion von Bildpunkten in das Weltkoordinatensystem
  • Häufige Fehler bei der Kamerakalibrierung – und wie man sie vermeidet

Hand-Auge-Kalibrierung (HAK): Bestimmung der relativen Orientierung von Kamera und Roboter

  • Verfahren zur Kalibrierung:
    »» von ortsfesten Kameras
    »» von Kameras auf dem Endeffektor
    »» von 3D-Kameras
  • Optimale Anordnung der Kalibrieraufnahmen
  • Besonderheiten der Hand-Auge-Kalibrierung mit „Selected-Compliance-Assembly-Robot (SCARA)“-Kinematiken
  • Anwendungsbeispiele

3D-Bildgebung und Stereo-Vision

  •  Punktewolken, Distanz- und Tiefenbilder
  • Grundprinzipien der 3D-Bildaufnahme: Triangulation und Laufzeitmessung („time of flight“)
  • Stereo-Vision:
    »» Stereonormalfall und Epipolargeometrie
    »» Tiefenmessgenauigkeit
    »» Workflow bei der Stereo-Vision
  • Lasertriangulation und Streifenprojektion: Grundprinzipien, erreichbare Auflösung und ein Blick auf kommerzielle Systeme
  • 3D-Kameras: Funktionsprinzipien, Anwendungsmöglichkeiten in der Robot-Vision, Chancen und Herausforderungen.

Algorithmen für die 3D-Robot-Vision

  • Objektlokalisation und Lageerkennung in Punktewolken
  • Kontourbasierte 3D-Lageerkennung
  • 3D-Lageerkennung mit einer Kamera
  • Anwendungsbeispiele

Fazit und Abschlussdiskussion

Als Teilnehmer bekommen Sie eine Seminardokumentation in der die Inhalte des Seminars in Buchform zusammengefasst sind. Das Seminar gibt Ihnen außerdem die Gelegenheit, sich mit interessierten Kollegen auszutauschen und das eigene Netzwerk zu erweitern.

Wer von diesem Seminar besonders profitiert

Die Weiterbildung „Grundlagen der Robot-Vision“ wendet sich an Konstrukteure und Entwickler aus Automatisierungs- und Robotertechnik. Das Seminar gibt einen Überblick über die Funktionsweise von modernen Robot-Vision-Systemen. Daher ist die Weiterbildung auch für Unternehmensvertreter interessant, die über die Anschaffung eines solchen Systems nachdenken und sich über die Möglichkeiten informieren wollen.

Ihr Seminarleiter Prof. Stephan Neser ist Experte für Robot-Vision

Prof. Dr. rer. nat. Stephan Neser hat Physik an der Universität Konstanz studiert. Nach der Promotion arbeitete Neser als Geschäftsführer der Visiometrics Neser & Bubeck GbR. In dieser Funktion war er für die Entwicklung von industriellen Bildverarbeitungslösungen verantwortlich. Seit 2004 hat er eine Professur für Optotechnik und Bildverarbeitung an der Hochschule Darmstadt. Schwerpunkt seiner Forschungen sind 3D-Kamerasysteme und ihre Anwendungen in der Robotik.

Melden Sie sich jetzt für dieses Seminar an

Sie interessieren sich für die Grundlagen der Robot-Vision und ihre Einsatzmöglichkeiten? Sie spielen mit dem Gedanken, ein solches System für Ihr Unternehmen anzuschaffen? Dann sind Sie im VDI-Seminar „Grundlagen der Robot-Vision“ genau richtig. Sie lernen nicht nur den Aufbau eines Robot-Vision-Systems kennen, sondern auch, wie Sie es optimal für Ihre Aufgaben nutzen. Melden Sie sich gleich hier zu dieser Weiterbildung an.

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27.03 - 28.03.2017 Stuttgart verfügbar 1590 €
10.07 - 11.07.2017 Düsseldorf verfügbar 1590 €
07.11 - 08.11.2017 Frankfurt am Main verfügbar 1590 €

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