Realizzazione di una cella robotizzata di bin picking con sistema di visione 3D. = Design of a robotic bin picking cell with a 3D vision system.

Realizzazione di una cella robotizzata per il random bin picking da cassone con sistema di visione 3D. La presente tesi pone l’obiettivo di progettare una macchina automatica, definita cella robotizzata, in cui un robot antropomorfo a sei assi integrato con un sistema di visione 3D possa prelevare da pallet con pareti laterali in legno di dimensione 600 mm x 800 mm oggetti disposti in modo casuale al loro interno. La cella è montata su un basamento di acciaio elettrosaldato, così da poter essere trasportata intera senza necessità di essere smontata. Il sistema di visione, dopo aver caricato nel suo software nativo il modello tridimensionale dell’oggetto da manipolare, della pinza di prelievo appositamente progettata, dei sei giunti del robot e della cella complessiva in cui il robot si trova a lavorare, determina le traiettorie ottimizzate per raggiungere il pezzo da prelevare senza generare interferenze e urti. La posizione degli oggetti all’interno del cassone, riferita alle tre coordinate spaziali e ai tre angoli di Eulero rispetto alla base del robot, è elaborata dal software grazie all’analisi della nuvola di punti ottenuta dalla scansione della camera 3D. Dopo una breve introduzione, utile a inquadrare il presente lavoro, nel capitolo 1 è presentato il contesto nel quale attualmente è posizionata la robotica industriale e quali sono gli scenari futuri. Nel capitolo 2 è descritta la cella robotizzata nel dettaglio, analizzando tutte le funzionalità di cui dispone. Nel capitolo 3 sono presentati i sistemi di visione ad oggi adottati, evidenziando le differenze per ciascuna tipologia. Viene anche discusso nel dettaglio il funzionamento del sistema di visione scelto per l’applicazione industriale tema della presente tesi. Nel capitolo 4 si riportano le fasi della progettazione meccanica che hanno condotto al risultato atteso: il prelievo degli oggetti all’interno dei pallet. Infine, si presentano i vantaggi che questa macchina offre al cliente utilizzatore e al costruttore stesso, definendo le future applicazioni. L’esperienza di questa tesi ha consentito l’elaborazione di un intero progetto. A partire dall’ideazione della cella robotizzata, alla modellazione 3D e alla progettazione meccanica di tutti i particolari costruttivi, alla messa in tavola e al controllo delle fasi di montaggio, fino alla programmazione del software della camera 3D per il random bin picking specifico di questa applicazione.