Konenäön ja yhteistyörobottien hyödyntäminen valmistavassa teollisuudessa

Abstract

Yhteistyörobotit ja konenäkö ovat kasvavia tieteenaloja ja molemmat nähdään tulevaisuuden teollisuuden kulmakivinä. Yhteistyörobotteja eli cobotteja voidaan käyttää samassa tilassa ihmisen kanssa toisin kuin perinteisiä teollisuusrobotteja. Robotin ja ihmisen yhteistyössä pyritään yhdistämään robotin vahvuuksia, kuten tarkkuus ja voima, ihmisen joustavuuteen. Turvallisuuden takaamiseksi voidaan käyttää eri standardien luettelemia periaatteita, kuten pyöreitä pintoja ja voiman rajoitusta. Turvallisuuteen voidaan hyödyntää myös erilaisia ulkoisia järjestelmiä, kuten konenäköä. Konenäkö on yksi tekoälyn käyttökohteista. Konenäköjärjestelmä koostuu yksinkertaisimmillaan kamerasta, valonlähteestä, tietokoneesta sekä siinä toimivasta kuvankäsittelyohjelmasta ja kuvattavasta kohteesta. Tietokoneohjelma käsittelee kamerasta saatua kuvaa ja tekee päätöksiä, miten toimilaitteen, esimerkiksi robotin, tulisi toimia. Tietokoneohjelma voi olla valmiiksi määritettyihin sääntöihin perustuva ohjelma tai tekoälyä hyödyntävä oppiva ohjelma, jolloin ohjelma itse luo säännöt ja luokittelun. Turvallisuuden valvomisen lisäksi konenäköjärjestelmää voi hyödyntää kokoonpanossa esimerkiksi osien lajittelussa, laadunvalvonnassa ja ohjelmoinnissa. Tässä työssä esitellään kirjallisuuden pohjalta yhteistyörobottien ja konenäön käyttökohteita ja vaatimuksia niin yhdessä kuin erikseen. Työssä tarkastellaan, mitä teknologioita on käytössä sekä yksinkertaisten järjestelmien toimintaperiaatteita. Työn lopussa esitellään, miten yhteistyörobotteja ja konenäköä käytetään valmistavassa teollisuudessa tällä hetkellä esimerkkitapausten avulla. Yhteistyörobottien myynti on kasvanut vuosi vuodelta, mutta perinteiset teollisuusrobotit ovat silti tärkeässä roolissa tulevaisuuden tehtaissa. Ihmisen ja robotin välisen yhteistyön ohella on useita ongelmia ja haasteita, jotka tulee ratkaista ennen kuin yhteistyöroboteista saadaan niiden mahdollisuudet hyödynnettyä. Yhteistyörobotiikan arvioidaan kuitenkin olevan yksi ratkaisuista joustavan valmistuksen haasteisiin, ja tämän myötä yhteistyön ongelmia tutkitaan vuosi vuodelta enemmän. Konenäön hyödyntäminen näissä ongelmissa voi olla ratkaisevassa asemassa.