Bewegingsvisualisatie en -analyse door middel van een op visie gebasseerde digital twin

Deadline

Bewegingsvisualisatie en -analyse door middel van een op visie gebasseerde digital twin

Uitdaging

Bewegingstoepassingen vertonen complex gedrag als gevolg van flexibiliteit, speling, wrijving, variaties in parameters en belasting, niet-lineariteit, enz. Vaak zijn er alleen conventionele sensoren in een bewegingssysteem aanwezig, die niet volstaan om complexe bewegingen volledig te visualiseren en om voor operatoren, ontwerpers of regeltechnici rijke content te genereren.

Om de nauwkeurigheid en snelheid binnen meervoudige gecoördineerde bewegingssystemen te verbeteren, is kinematische coördinatie een belangrijke voorwaarde. Alhoewel goedkopere visietechnieken in opkomst zijn, is een adequate architectuur nodig om deze te integreren om zo aan de bovenstaande vereisten te voldoen. Bestaande 3D CAD-bewegingssimulatoren kunnen het hoger beschreven complexe gedrag niet modelleren. Wanneer we een geavanceerde visualisatie van de complexe bewegingen en de werking van de machine zouden toevoegen, bovenop de conventionele discrete sensoren, zouden we waardevolle inzichten kunnen verkrijgen. De operatoren zouden de kwaliteit van de geproduceerde onderdelen beter kunnen beoordelen (en kunnen verbeteren).

Bovendien zou het systeem dichter bij de fysieke grenzen kunnen werken, waardoor we de productiehoeveelheid zouden kunnen verhogen. Het zou ook gemakkelijker worden om in te grijpen in het productieproces, omdat de stilstandtijd van de machine verminderd en de robuustheid verhoogd wordt.

Tot slot zou de machine een flexibeler instrument worden omdat de ontwerper van het besturingssysteem, dankzij de toegenomen inzichten in de complexe bewegingen en de werking van de machine, het gedrag van de machine kan aanpassen. De term ‘geavanceerde visualisatie’ wordt bewust gebruikt, omdat het niet alleen gaat om cameravisie zelf, maar ook om het afleiden van waardevolle bewegingsinformatie vanuit deze visiegegevens.

In dit project willen we dit bereiken door visietechnologie te combineren met kinematische & dynamische bewegingssimulatie en geometriegegevens, wat cruciale kennis is die in de 3D CAD-bewegingssimulator ingebed is, om op die manier een op visie gebaseerde digital twin te ontwikkelen.

Projectdoelstellingen

Het doel van het project is het ontwikkelen van een architectuur voor een op visie gebaseerde monitoring van enkelvoudige en meervoudige gecoördineerde bewegingssystemen:

  • Om bewegings- en parametervergelijkingen/overlappingen op basis van een digital twin met virtuele 3D CAD-bewegingen mogelijk te maken.
  • Om de kinematische coördinatie tussen meervoudige gecoördineerde bewegingssystemen te verbeteren.

Er wordt een goedkope visiesensor toegevoegd aan een machine, die doorgaans alleen discrete sensoren bevat. Dit maakt de volledige registratie van complexe bewegingen en een directe observatie van gereedschap en werkstuk mogelijk. Deze op visie gebaseerde data worden gecombineerd met conventionele sensorgegevens en met bewegings- en besturingssimulatie op basis van een 3D CAD-geometrie om een op visie gebaseerde digital twin te creëren. We zullen daarbij voortbouwen op:

  • de 3D CAD- + bewegings- & besturingssimulatietechnologie die in het AMOCAD-project werd ontwikkeld;
  • visuele AI-technieken voor kenmerkextractie om beweging uit visie te halen;
  • recente ontwikkelingen in hybride modellering.

De hoger genoemde technieken kunnen een hoog cpu-vermogen noodzakelijk maken. Bovendien gaat het om grote datastromen en wordt voor bepaalde taken gestreefd naar een real-time werking. Daarom wordt een goede IT-architectuur ontwikkeld waarbij voldoende cpu-vermogen en de juiste communicatievereisten aan het juiste niveau toegewezen worden (zie ook I3oT). De op visie gebaseerde digital twin wordt binnen dit project o.a. gebruikt om de kinematische coördinatie van meervoudige gecoördineerde bewegingssystemen te verbeteren. Experimentele validatie wordt voorzien voor minstens één enkelvoudige beweging en één meervoudige bewegingstoepassing.

Interesse?

CADAIVISION_SBO is een strategisch basisonderzoek project (SBO). We zijn op zoek naar bedrijven die zich bij de gebruikersgroep willen aansluiten en met ons willen werken aan de valorisatie van het project.

Interesse? Gelieve onderstaand formulier in te vullen en we contacteren u zo snel mogelijk:

Deadline

Strategisch basisonderzoek (SBO)

Deadline

Strategisch basisonderzoek (SBO)