A motion capture, vagyis a digitális mozgásrögzítés fogalma sokak számára a filmek világából ismerős. A színész testén apró fényvisszaverő gömböket helyeznek el a felvétel előtt, majd infravörös fényben több kamera segítségével rögzítik a markerek – és az előadó – mozgását.

A felvételek számítógépes feldolgozása során a megfigyelt „pontokból” létrehozott háromdimenziós karakter ugyanolyan mozgást végez, mint a színész. Ha a fényvisszaverő gömböket nem emberekre, hanem robotokra rögzítik, akkor azok mozgását is rendkívül precízen lehet követni, ami jóval hatékonyabb és alaposabb tesztelést tesz lehetővé.

Ugrásszerű fejlődés

„A mobil robotok mozgásának pontos követése és mérése régóta komoly kihívásnak számít a tesztek során. Mivel ezek a gépek folyamatosan változtatják helyzetüket például egy gyáron belül, rendkívül fontos, hogy az utasításoknak megfelelően mozogjanak, és ezt ellenőrizni is tudjuk. Óriási méréstechnológiai ugrásnak lehettünk részesei azáltal, hogy egy korszerű kamerarendszerrel felszerelt laboratóriumot építettünk ki budapesti fejlesztési központunkban” – mondta Baji Bence, a cég Mobility Quality Assurance csapatvezetője.

A robotokra a filmforgatásokon használt fényvisszaverő markereket ragasztanak a laboratóriumban, majd a kamerarendszer rögzíti és követi ezek mozgását, és ez alapján érzékelni és elemezni is tudja a robot teljes mozgását. A rendszer pedig egy VRPN (Virtual Reality Peripheral Network) szerveren keresztül valós időben streameli a kamera által rögzített adatokat.

A megoldás hat szabadsági fokú nyomon követésre képes (6DOF = 6 degrees of freedom), tehát három dimenzióban, három tengelyen figyeli a gömbök helyzetét és mozgását. A kapott adatokat ezután feldolgozzák, és összevetik a kiadott parancsokkal. Így gyorsan fény derül az esetleges hibákra, vagyis, ha a robot az utasítástól eltérően mozog.

Tízszer gyorsabb és pontosabb tesztelés

Az új technológia hatalmas változást jelent a tesztelésben. A hagyományos, kézi módszerekkel körülbelül fél napba telik, ha egy robot összes alapfunkcióját tesztelik, hiszen hosszú időt igényel az előkészítés, a vizsgálat lefuttatása és az eredmények kiértékelése is. Az új rendszer kínálta automatizációval azonban ugyanez a folyamat mindössze fél óra.

A motion capture technológiát alkalmazó kamerarendszer a mérések pontosságát is komoly mértékben javítja. Korábban erre a célra az építőiparban is használt lézeres távolságmérőt használtak. Ennek a mérési pontossága 10 méteres távolságból akár 2 milliméter is lehet, ami egy épület esetében elhanyagolható, de a precízen dolgozó ipari robotok esetében azonban már számottevő lehet. Az új mérési rendszer tévedése maximum 0,2 milliméter. Ez a dimenzió eddig elérhetetlen volt.

A gyorsabb és pontosabb munkának köszönhetően a tesztelési költségek is számottevően alacsonyabbak lesznek. Ezenfelül az architektúrát úgy alakították ki, hogy párhuzamosan is lehessen használni. A megoldás ráadásul több robot megfigyelésére is alkalmas, mivel képes az előre megadott minták alapján megkülönböztetni az eszközöket, így teljes robotflották ellenőrzését is lehetővé teszi.

Még többet tudhatnak a gépek

Az automatizált regressziós tesztekkel a fejlesztés is felgyorsul, ugyanis sokkal gyorsabban leellenőrizhető minden egyes kódváltoztatás után, hogy működik-e a frissítés, illetve módosított-e bármit a már korábban fejlesztett funkciókon. Ennek köszönhetően olyan robotok készülhetnek, amelyek még hatékonyabban szolgálják ki az ügyfelek igényeit, legyen szó Ipar 4.0-ról, logisztikáról vagy éppen gyártási megoldásokról – például az elektronikai vagy az autóipar területén.

A KUKA Hungária szakemberei jelenleg pilot projekt keretein belül tesztelnek mobil gépeket az új rendszer segítségével. A jövő azonban számos lehetőséget tartogat a robotkarok funkcióinak tesztelésétől kezdve a robotflották működésének megfigyelésén át egészen a párhuzamos tesztek futtatásáig. Az ügyfeleket már egy éven belül segíthetik a fejlesztés eredményei, így már jövőre kaphatnak olyan szoftverfrissítéseket vagy akár olyan robotokat is, amelyeket az új technológiával ellenőriztek.