[1] JANOŠTÍKOVÁ, Běla. Průmysl: Příběhy z historie. 2011. ISBN 978-80-254-9248-2.
[2] A tribute to Joseph Engelberger: The First Industrial Robot. Robotics [online].
2016 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z: http://www.robotics.org/joseph-engelberger/unimate.cfm
[3] „Getting Started” Guide to Cybernetics. Pangaro [online]. 2013 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z: http://www.pangaro.com/definition-cybernetics.html
[4] MAŘÍK, Vladimír. Průmysl 4.0: Výzva pro Českou republiku. Praha: Management Press, 2016. ISBN 9788072614400.
[5] Robots Seem to Be Improving Productivity, Not Costing Jobs. MURO, Mark a Scott ANDES. Pangaro [online]. 2015 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
https://hbr.org/2015/06/robots-seem-to-be-improving-productivity-not-costing-jobs
[6] Industrial Robotics + AI: The Way to Future. VARDHAN, Harsha. LinkedIn [online]. 2016 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
https://www.linkedin.com/pulse/industrial-robotics-ai-way-future-harsha-vardhan
[7] Buchholz, D. Bin-Picking (New Approaches for a Classical Problem). Springer International Publishing AG Switzeraland,
2016, p. 117, ISBN 978-3-319-26498-1
[8] What are quality assurance and quality control?: Quality Glossary Definition:
Quality assurance/quality control (QA/QC). RUSSEL, J.P. ASQ [online]. 2012 [cit.
2017-04-13]. Dostupné z: http://asq.org/learn-about-quality/quality-assurance-quality-control/overview/overview.html
[9] MARTINEZ, Carlos, West HARDFORD a Thomas FUHLBRIGGE. Robotic pinking of parts from a bin. 2008. Spojené státy americké. 0223001 A1. Uděleno
15.11.2011. Zapsáno 29.4.2008.
[10] Posuzování lokální svalové zátěže. In: HLÁVKOVÁ, Jana. Krajská hygienická stanice Královéhradeckého kraje [online]. Hradec Králové, 2014 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
http://www.khshk.cz/e-learning/kurs5/222_posuzovn_lokln_svalov_zte.html
[11] GHOSH, Tithankar a Somnath GANGOPADHYA. Effect of an ergonomic intervention on muscle fatigue and respiratory stress of goldsmiths during blowing pipe activity in India. University of Calcutta [online]. Kolkata, India, 2012 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
http://content.iospress.com/articles/work/wor01483
[12] Dexterous Picking: The world's most advanced bin picking robots automate unloading processes by "Looking", "Thinking" and "Selecting". [online]. In: . 2013
79 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
http://www.fanuc.co.jp/en/product/robot/baradumi.html
[13] DAMAN, Micha. Mitsubishi Electric MELFA 3D Vision [online]. Mitsubishi Electric Europe B.V, 2014 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
http://machinebouwevent.nl/wp-content/uploads/sites/53/2014/08/Mitsubishi1.pdf
[14] FUCHS, Stefan a Sami HADDADIN. Cooperative bin-picking with Time-of-Flight camera and impedance controlled DLR lightweight robot III. 2010. ISBN 978-1-4244-6674-0.
[15] PERREAULT, Louis a Pierre OLIVIER. Bin-Picking system for randomly positioned objects. 2006. Spojené státy americké. 7313464. Uděleno 25.12.2007. Zapsáno 5.9.2006.
[16] Industrial robots from KUKA. KUKA [online]. [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
https://www.kuka.com/en-us/products/robotics-systems/industrial-robots [17] Photoneo® PhoXi® 3D scanners. Photoneo [online]. 2014 [cit. 2017-04-13].
Dostupné z: http://www.photoneo.com/product-showcase/phoxi_3d_scanners/
[18] ANANDAN, Tanya. Obotic Bin Picking – The Holy Grail in Sight. Robotics [online].
2016 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
http://www.robotics.org/content- detail.cfm/Industrial-Robotics-Industry-Insights/Robotic-Bin-Picking-The-Holy-Grail-in-Sight/content_id/6002
[19] HOFMANN, Holger. Presentation market report bin picking 2010. 2010.
Dostupné také z: https://www.slideshare.net/amchofmann/amc-bin-picking-presentation
[20] ScanningRuler: Reliable and precise snapshot 3D for a large field of view.
In: SICK [online]. 2013 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
https://sick-virginia.data.continum.net/media/dox/0/50/250/Product_information_Scannin gRuler_en_IM0053250.PDF
[21] ILLUMINATION: Principle of triangulation - basics for machine vision. In: Vision Doctor [online]. 2014 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
http://www.vision-doctor.com/en/laser-illumination/principle-of-triangulation.html
[22] ILLUMINATION: Principle of triangulation - basics for machine vision. In: Vision Doctor [online]. 2014 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
http://www.vision-doctor.com/en/laser-illumination/principle-of-triangulation.html [23] LATIMER, Wallace. Factory Automaton: Understanding laser-based 3D
triangulation methods. In: Vision Systems [online]. 2015 [cit. 2017-04-02].
Dostupné z: http://www.vision-systems.com/articles/print/volume-20/issue-6/features/understanding-laser-based-3d-triangulation-methods.html
[24] BETTA, Julia. Photogrammetry: shooting best practices for 3D reconstruction.
In: Julia's Betta blog [online]. 2015 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
http://www.juliasbetablog.com/tutorials/shooting-for-photogrammetry/
80 [25] LAU, Daniel. LEADING EDGE VIEWS: 3-D Imaging Advances Capabilities of
Machine Vision: Part I. In: Vision Systems [online]. 2012 [cit. 2017-04-02].
Dostupné z: http://www.vision-systems.com/articles/print/volume-17/issue- 4/departments/leading-edge-views/3-d-imaging-advances-capabilities-of-machine-vision-part-i.html
[26] ALLEN, Paul. Lecture 16: Stereo and 3D Vision. In: University of Washington [online]. 2012 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
https://courses.cs.washington.edu/courses/cse455/09wi/Lects/lect16.pdf [27] ALLAN, Max. Difference between Disparity map and Disparity Image in Stereo
Matching. In: Stack Owerflow [online]. 2012 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
http://stackoverflow.com/questions/17607312/difference-between-disparity-map-and-disparity-image-in-stereo-matching
[28] ALLAN, Max. Basler Time-of-Flight Camera: Cut System Costs with 3D Technology. In: Basler [online]. 2014 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
http://www.baslerweb.com/en/products/cameras/3d-cameras/time-of-flight-camera
[29] The Pick-it vision processor. In: Pick-It [online]. 2014 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z: https://www.pickit3d.com/product/pick-it-vision-processor/
[30] Pick-It [online]. [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
https://www.pickit3d.com/product/pick-it-3d-camera
[31] Photoneo® PhoXi® 3D scanners. In: Photoneo [online]. 2016 [cit. 2017-04-02].
Dostupné z: http://www.photoneo.com/product-showcase/phoxi_3d_scanners [32] VISION SENSORS: SCANNINGRULER: STATE-OF-THE ART 3D CAMERA
TECHNOLOGY FOR ROBOTIC APPLICATIONS. In: SICK [online]. 2015 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z: http://www.sickinsight-online.com/scanningruler-state-of-the-art-3d-camera-technology-for-robotic-applications/
[33] 3D Area Sensor: Pokročilé rozpoznávání a umisťování předmětů.
In: FANUC [online]. 2015 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
http://www.fanuc.eu/cz/cs/roboty/p%C5%99%C3%ADslu%C5%A1enstv%C3%A D/vid%C4%9Bn%C3%AD/3d-area-sensor
[34] Products: X30 and X36 Stereo 3D Cameras. In: Ensenso [online]. 2015 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z: https://www.ensenso.com/portfolio-item/x3x/
[35] VW pallets and VW boxes. In: 1Logistics [online]. 2012 [cit. 2017-04-02].
Dostupné z: http://www.1logistics.com.pl/en/product.xml?category_id=17680 [36] Robot 6-axis. In: FreeCAD [online]. 2012 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
https://www.freecadweb.org/wiki/Robot_6-Axis
[37] NOVOTNÝ, František a Marcel HORÁK. Efektory průmyslových robotů. Liberec:
Technická univerzita v Liberci, 2015. ISBN 978-80-7494-195-5.
[38] Pneumatická dvoubodová paralelní chapadla: řady MCHG2. Stránský a Petržík [online]. 2010 [cit. 2017-04-13]. Dostupné z:
81
http://www.stranskyapetrzik.cz/pneu/pneumaticke-valce/valce-upinaci-menu/valce-mchg2/valce-mchg2-technicke-parametry/
[39] Wolf, A., Steinmann, R., Schunk, H. Grippers in Motion. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2005, 246 s., ISBN 3-540-25657-1
[40] AGE-S-XYZ-100-0 - AGE-S-XYZ-100-P. In: Schunk [online]. 2013 [cit. 2017-04-02].
Dostupné z: https://br.schunk.com/br_en/gripping-systems/product/17236-0324504-age-s-xyz-100-p/
[41] PGN-plus-125. In: Schunk [online]. 2013 [cit. 2017-04-02]. Dostupné z:
https://nl.schunk.com/nl_en/gripping-systems/product/599-0371463-pgn-plus-125-1-is/
[42] Nakloněná rovina [online]. 2017 [cit. 2017-04-13]. Dostupné z:
https://cs.wikipedia.org/wiki/Naklon%C4%9Bn%C3%A1_rovina
[43] Operating instructions: Part localizations in bins [online]. 2015. Waldkirch, Německo [cit. 2017-04-02].
[44] HOTAŘ, Vlastimil. Úvod do problematiky strojového vidění: Základní principy a hardware [online]. Liberec: Vysokoškolský podnik Liberec, spol., 2015 [cit. 2017-04-02]. ISBN 978-80-7494-202-0.
[45] EUR / CZK, Kurzy měn Online, Forex, Graf: Online graf EUR - euro / CZK - česká koruna. KurzyCZ [online]. 2017 [cit. 2017-04-09]. Dostupné z:
http://www.kurzy.cz/kurzy-men/aktualni/czk-eur/
82
10. Seznam obrázků
Obrázek 1 - Počet průmyslových robotů na 1000 hodin odpracovaných lidskými
zaměstnanci ... 11
Obrázek 2 - využití průmyslových robotů podle typu operace ... 11
Obrázek 3 - Komponenty Bin Picking pracoviště ... 14
Obrázek 4 - Příklady součástí a jejich umístění pro Bin Picking aplikaci ... 15
Obrázek 5 - Oblasti řešených úloh v rámci Bin Picking systému ... 15
Obrázek 6 - detekční technologie využívané nebo podporované zákazníky ... 17
Obrázek 7 - Laser scanning systém s pohyblivým zdrojem laseru (vlevo), s pohyblivým objektem (vpravo) ... 18
Obrázek 8 - Princip výpočtu výškového rozměru pomocí technologie laser scanning ... 19
Obrázek 9 - Čtyři běžné konfigurace pro 3D strojové vidění za použití triangulace ... 19
Obrázek 10 - Princip fotogrammetrie ... 20
Obrázek 11 - Princip stereo vize ... 21
Obrázek 12 - Výpočet vzdálenosti bodu pomocí triangulace ... 21
Obrázek 13 - Princip Time of Flight kamery ... 22
Obrázek 14 - Pick-it kamerová hlavice (vlevo), případ aplikace ... 24
Obrázek 15 - Kamera Photoneo PhoXi (vlevo), mračno bodů získané analýzou obrazu (vpravo) ... 25
Obrázek 16 - SICK RULER (vlevo), příklad použití při Bin Picking aplikaci (vpravo) ... 26
Obrázek 17 - Fotografie 3D scanneru (vlevo), příklad použití pro Bin Picking aplikaci (vpravo) ... 27
Obrázek 18 - Přední pohled (vlevo), zadní pohled s rozšiřujícími rameny (vpravo) scanneru Ensenso X36 ... 28
Obrázek 19 – 3D model objektu manipulace ... 29
Obrázek 20 - Pohled na díl s odlesky - povrch neupraven (vlevo), povrch upraven (vpravo) ... 30
Obrázek 21 - Přepravní bedna VW 111902 ... 31
Obrázek 22 - Pracovní prostor robotu KUKA KR 16-2 ... 31
Obrázek 23 - Layout pracoviště varianty A - ISO pohled (vlevo), půdorys (vpravo) ... 32
Obrázek 24 - Layout pracoviště varianty B - ISO pohled (vlevo), půdorys (vpravo) ... 33
Obrázek 25 - Layout pracoviště varianty C - ISO pohled (vlevo), půdorys (vpravo) ... 34
83
Obrázek 26 - Charakteristika uchopení a držení objektu ... 35
Obrázek 27 - Magnetické chapadlo s drženým objektem ... 36
Obrázek 28 - Porovnání charakteristik zdrojů vakua ... 36
Obrázek 29 - Princip ejektoru ... 36
Obrázek 30 - Pneumatické chapadlo s drženým objektem ... 37
Obrázek 31 - Mechanické chapadlo s drženým objektem ... 38
Obrázek 32 - Upevnění 3D skeneru ... 40
Obrázek 33 - Celkový pohled na rám se skenerem a přepravku s díly ... 40
Obrázek 34 - Znázornění rozmístění kontaktů mezi chapadlem a objektem v první poloze ... 41
Obrázek 35 – Znázornění rozmístění kontaktů mezi chapadlem a objektem v druhé poloze ... 41
Obrázek 36 - Výběr umístění ploch pro uchopení ... 43
Obrázek 37 - Situační schéma při orientačním výpočtu úchopné síly ... 43
Obrázek 38 - Silové poměry pro zachycení posouvající síly ... 45
Obrázek 39 - Silové poměry pro zachycení klopného momentu ... 46
Obrázek 40 - Silové poměry pro zachycení posouvající síly ... 47
Obrázek 41 – Silové poměry pro zachycení klopného momentu ... 48
Obrázek 42 - Silové poměry pro zachycení posouvající síly ... 49
Obrázek 43 - Silové poměry pro zachycení posouvající síly ... 50
Obrázek 44 - Silové poměry pro zachycení klopného momentu ... 51
Obrázek 45 - Silové poměry pro zachycení posouvající síly ... 52
Obrázek 46 - Silové poměry pro zachycení klopného momentu ... 53
Obrázek 47 - Silové poměry pro zachycení posouvající síly ... 54
Obrázek 48 - Kompenzační jednotka ... 56
Obrázek 49 - Charakteristiky a popis chapadla ... 58
Obrázek 50 - Odkládání objektu v prvním případě uchopení ... 61
Obrázek 51 - Odkládání objektu v druhém případě uchopení ... 61
Obrázek 52 - Schéma nakloněné roviny ... 61
Obrázek 53 - 3D model odkládacího stanoviště ... 62
Obrázek 54 - Vývojový diagram Bin Picking úlohy ... 63
Obrázek 55 - Ukázka prostředí editačního programu Notepad++ ... 65
84
Obrázek 56 - Ukázka prostředí editačního programu OrangeEdit ... 66
Obrázek 57 - Prostředí programu PLB Studio ... 67
Obrázek 58 - Typové příklady jednotlivých tříd detekovaných objektů ... 68
Obrázek 59 - Transformace souřadnic modelu efektoru ... 69
Obrázek 60 - Zjednodušený 3D model efektoru ... 69
Obrázek 61 - Grafické zobrazení odebírací pozice ... 70
Obrázek 62 - Lokalizace zásobníku ... 70
Obrázek 63 – Sejmutá 3D scéna (vlevo), nesprávně vyhodnocená poloha dílu (vpravo) ... 71
Obrázek 64 - Příklady různých stavů v průběhu vybírání kontejneru ... 73
11. Seznam tabulek
Tabulka 1 - Porovnání vybraných uspořádání při laserové triangulaci ... 20Tabulka 2 - Hodnoty koeficientu tření µ pro různé kontaktní materiály ... 42
Tabulka 3 - Hodnoty dílčích koeficientů bezpečnosti ... 43
Tabulka 4 - Úspěšnost odnímání dílů - komínky, výška velká ... 73
Tabulka 5 - Úspěšnost odnímání dílů - komínky, výška střední ... 74
Tabulka 6 - Úspěšnost odnímání dílů - komínky, výška malá ... 74
Tabulka 7 - Úspěšnost odnímání dílů - díly nahodile na dně bedny ... 74
Tabulka 8 - Pořizovací náklady pro laboratorní pracoviště ... 75
Tabulka 9 - Pořizovací náklady pro dodatečné komponenty ... 75
85
12. Seznam zkratek
BP – Bin Picking
CAD – Computer Aided Design CCD – Charge Couple Device
CMOS – Complementary Metal-Oxide-Semiconductor CNC – Computer Numeric Control
CPS – Cyber-Physical Systems GPIO – General Power Input/Output
IEEE – Institute of Electrical and Electronics Engineers IGES – Initial Graphics Exchange Specification
IoT – Internet of Things KRL – Kuka Robot Language
KSR – Katedra Sklářských strojů a Robotiky KUKA – Keller und Knappich Augsburg LAN – Local Area Network
LIN – Linear
MAN – Metropolitan Area Network NURBS – Non-Uniform Rational B-Spline P&P – Pick and Place
PARC – Palo Arto Research Center PLB – Program Localization in Bins PRaM – Průmyslové Roboty a Manipulátory PTP – Point To Point
ŘS – Řídicí systém
STEP – Standard for The Exchange of Product model data TCP/IP – Transmission Control Protocol / Internet Protocol ToF – Time of Flight
USB – Universal Serial Bus WAN – Wide Area Network
XML – Extensible Markup Language
86
k [-] Koeficient bezpečnosti
K [-] Korekční součinitel
sp [-] Součinitel bezpečnosti v1 [m·s-1] Počáteční rychlost v1 [m·s-1] Koncová rychlost
xl [m] Souřadnice obrazového bodu y1 [mm] Deformace pružiny při předpětí
y8 [mm] Deformace pružiny při maximálním zatížení yl [m] Souřadnice obrazového bodu
z [m] Vzdálenost k objektu
τk8 [N] Pracovní namáhání v krutu τkH [N] Dovolené namáhání v krutu
µ [-] Koeficient tření
87
14. Seznam příloh
Příloha 1 XML konfigurační soubor
Příloha 2 Program robotu
2-DP S15000338-1-0-00 Bin Picking pracoviště 2-DP S15000338-1-1-00 Rám
4-DP S15000338-1-1-01 Upínka 1 4-DP S15000338-1-1-02 Upínka 2
4-DP S15000338-1-1-03 Extrudovaný profil 50x50x2050 4-DP S15000338-1-1-04 Extrudovaný profil 50x50x300 2-DP S15000338-1-2-00 Odkládací stanoviště
3-DP S15000338-1-2-01 Deska
4-DP S15000338-1-2-02 Vodicí tyč 1_1 4-DP S15000338-1-2-03 Vodicí tyč 1_2 4-DP S15000338-1-2-04 Vodicí tyč 2 4-DP S15000338-1-2-05 Podložka 1 4-DP S15000338-1-2-06 Podložka 2 4-DP S15000338-1-2-07 Upínací hranol 1 4-DP S15000338-1-2-08 Upínací úhelník 1 4-DP S15000338-1-2-09 Upínací úhelník 2 4-DP S15000338-1-2-10 Upínací deska 4-DP S15000338-1-2-11 Podpěra vodicí tyče
4-DP-S15000338-1-2-12 Extrudovaný profil 50x50x700 spodní 4-DP-S15000338-1-2-13 Extrudovaný profil 50x50x1100 spodní 3-DP S15000338-03-00 Mechanická chapadlová hlavice
4-DP S15000338-1-3-01 Mezipříruba 1 4-DP S15000338-1-3-02 Středicí dutinka 1 4-DP S15000338-1-3-03 Mezipříruba 2
4-DP S15000338-1-3-04 Doraz vertikální kompenzace 4-DP S15000338-1-3-05 Vedení vertikální kompenzace 4-DP S15000338-1-3-06 Mezipříruba 3
4-DP S15000338-1-3-07 Čelist 4-DP S15000338-1-3-08 Pružina 4-DP S15000338-1-3-09 Čelist vnější 1 4-DP S15000338-1-3-10 Čelist vnější 2 4-DP S15000338-1-3-11 Podložka 1 4-DP S15000338-1-3-12 Podložka 2
88 3-DP S15000338-1-4-00 Pneumatická chapadlová hlavice
4-DP S15000338-1-4-01 Mezipříruba 4 4-DP S15000338-1-4-02 Trn
4-DP S15000338-1-4-03 Těsnění 1 4-DP S15000338-1-4-04 Těsnění 2
3-DP S15000338-1-5-00 Magnetická chapadlová hlavice 4-DP S15000338-1-5-01 Válec
4-DP S15000338-1-5-02 Trn
4-DP S15000338-1-5-03 Pouzdro magnetu 4-DP S15000338-1-5-04 Středicí dutinka 3