Una Libreria In Labview Per La Robotica

Una libreria in LabVIEW per la robotica Francesco Romanò [email protected] www.imaginglab.it National Instruments Italy, Roma, 13 Ottobre 2009

Punti focali dell’integrazione in LabVIEW: funzioni e strumenti per una programmazione robotica di alto livello


Il maggior valore è dato dalla possibilità di combinare differenti tecnologie e periferiche sotto la medesima piattaforma: LabVIEW       

Robotica, visione, alimentatori (nastrini, vassoi, pallet, ..) data acquisition & measurements, interfaccia utente, protocolli industriali standard, web services, …. Multipiattaforma: Windows, Linux, MacOS, RT OS, FPGA, … Prestazioni superiori Sviluppo accelerato Interfaccia semplificata Strumenti di alto livello (calibrazione di immagine, strumenti per la robotica, …) In applicazioni complesse c’è la possibilità di avere la visione come ‘master’ della propria applicazione




Rimozione della complessità della sintassi specifica di ogni tipologia di robot astraendo il singolo comando sotto la comune interfaccia di programmazione




Per le differenti famiglie di robot, la libreria permette di stabilire un canale di comunicazione diretto tra l’unità di comando e la CPU del robot. 13 Ottobre2009

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Punti focali dell’integrazione in LabVIEW: funzioni e strumenti per una programmazione robotica di alto livello

Un esempio pratico … demo Mitsubishi

13 Ottobre2009

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Un esempio: ImagingLab LabVIEW AnyFeed driver




ImagingLab ha sviluppato un driver per il modulo AnyFeed di FlexFactory al fine di poterlo gestire dinamicamente dalla piattaforma LabVIEW

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Three different communication / programming examples: Mitsubishi set-up


Client




Server

1;1;MOTOR ON

•String assembly •Motor-on icon •Generation of a ‘readable’ string •String sent to the controller (TCP-IP, serial, …) •The controller ‘parses’ the string and performs the command 13 Ottobre2009

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Three different communication / programming examples: Denso set-up


Client




Server

Data packet 001010011001010101001 010101010101010000111 101010100010101010101 01001

•Data packet assembly •Motor-on icon •Generation of data packet •Data packet sent to the controller (TCP-IP over Ethernet) •The controller ‘parses’ the data packet and performs the command 13 Ottobre2009

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Three different communication / programming examples: Kuka set-up


Client




Server

•VI Server technology (NI) •Motor-on icon •Instance of motor icon both at client and server level •‘Call’ to the LabVIEW program resident on the server •The controller performs the command 13 Ottobre2009

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Costruire un layer di astrazione: come poter gestire differenti famiglie di robot in maniera equivalente




Un’azione o un comando possono essere considerati sostanzialmente identici, indipendentemente dal robot in uso Ogni produttore implementa protocolli differenti Ogni produttore potenzialmente fa uso di tecnologie per la comunicazione diverse

High level LabVIEW robot protocol

Command

Denso Protocol

Mitsubishi Protocol

Kuka Protocol

Staubli Protocol

…

XYZ Protocol

Robot Controller 13 Ottobre2009

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Integrazione di visione e robotica: i punti focali


Procedure di calibrazione che convertano il mondo pixel in un sistema di riferimento ‘ingegnerizzato’ (sostanzialmente un mondo espresso in mm)




Calibrazione relativa tra il sistema robotico ed il sistema di riferimento della videocamera




Gestione del parco prodotti: sia a livello di visione che robotico




Procedure di manutenzione: preventive, ordinarie e straordinarie




Interfaccia utente e gestione degli allarmi




Gestione delle periferiche: vibratori, nastro step, nastro + CT, vassoi (AnyFeed) …




Accesso alla macchina per le operazioni di manutenzione (anche da remoto)




Comunicazione con l’unità di supervisione (ad es. cRIO / PLC / …)




Gestione dei “fuori ciclo”: apertura riparistica, pressione dell’emergenza e conseguenti riavvii del ciclo produttivo

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Robotica, visione, alimentatori and HMI in LabVIEW:
Un diagramma semplificato di una intera Selezione algoritmo di visione Abilitazione del QC

Tipo caricatore 13 Ottobre2009

Tipo di robot

applicazione Coordinate punto di prelievo

Abilitazione gestione alimentatore flessibile ImagingLab Robotics Library

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ImagingLab Robotics Library:


LabVIEW standard functions palette




User libraries palette




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Un esempio di astrazione: ‘move to’ Cosa si cela dietro ad una semplice VI di ‘Move to position’?

13 Ottobre2009

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Main palette – Denso Robotics Library:









Apertura / Chiusura comunicazione Accensione / Spegnimento motori Impostazione delle velocità di esecuzione Lettura posizione attuale Reset degli errori Get / Set di variabili Get robot status Get task status

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Robot Move:









Movimentazione verso una posizione specificata Movimentazione verso una posizione memorizzata Approach Depart Motion stop Attesa completamento movimentazione

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Digital Input / Output:





Get / Set di linee Get / Set di porte

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Tasks:






Task start / stop Task status Task – gestione di basso livello (linea di esecuzione, priorità, ..)

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Parameters: Libero accesso ai parametri

Accesso guidato ai parametri
Payload - massa
Payload - centro di gravità
Area di lavoro
Area / Work / Tool
…

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Libreria: un solo insieme di comandi? Documentazione Help on line supporto

Esperienza applicativa

ImagingLab Robotics Library

Accordo con il singolo Robot brand 13 Ottobre2009

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Esempi applicativi:

A corredo della libreria vengono forniti alcuni esempi applicativi

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Help on line:

A corredo della libreria viene fornito un “help on line”

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Installer

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La libreria: una “scelta …

non vincolante” ! Vision master Robot master Robotics in LabVIEW program Express VI: a “Wizard” for Configurable application

Robot task managed by LabVIEW

LabVIEW code: free to develop

ImagingLab Robotics Library 13 Ottobre2009

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Un esempio pratico:

DEMO 13 Ottobre2009

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DEMO – sviluppo di un’applicazione

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back to Ignazio Piacentini ….

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13 Ottobre2009

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Official release and commercial availability of LAbVIEW robotics libraries ….







Denso Robotics Library has been released February 2009 by ImagingLab and will be by NI web services (ni.com): official announcement on the 25 November 2009 at IREX 2009, Tokio, and SPS-IPC, Nuremberg Mitsubishi Robotics Library is available now from ImagingLab Kuka Robotics Library will be released Q1-2010 (beta version available now on request) Other library, special needs, please ask …..

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Questions & answers …

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