Investigação e desenvolvimento · 2021
WAIP — AI Powered WorkBench
Uma bancada que projeta as instruções sobre o plano de trabalho e reconhece a posição das mãos do operador: guia a montagem e mede tempos e progresso. Visão artificial com câmara estéreo, protótipo funcional.
Título oficial, em italiano: «WAIP — AI Powered WorkBench: banco di lavoro assistito da intelligenza artificiale con informazioni proiettate e riconoscimento della posizione delle mani».
Objetivo
O WAIP (AI Powered WorkBench) é a ideia de uma bancada de trabalho de nova geração: um sistema que, através de informações projetadas diretamente sobre o plano de trabalho e do reconhecimento da posição das mãos, assiste o operador nas operações de construção, montagem e reparação, e ao mesmo tempo segue os estados de progresso, com estatísticas sobre os tempos e fotografias das várias fases.
É o projeto que marca uma data: a visão artificial aplicada ao trabalho manual, aqui, é de 2021. À IA não chegámos com a onda de 2023 — já lá trabalhávamos.
O que foi feito
O protótipo de hardware reúne uma câmara IA Luxonis OAK-D — processamento até 4 TOPS, visão estéreo com perceção de profundidade, seguimento de objetos em 2D e 3D —, um projetor compacto Philips PicoPix e um Raspberry Pi 3B como unidade de cálculo, montados numa estrutura de braços sobre a bancada. Para manter as peças alinhadas, os suportes físicos dos componentes foram modelados e impressos em 3D. O software foi desenvolvido em Python, com uma interface realizada com o framework Kivy, primeiro em Windows e depois levada para o Raspberry.
O protótipo de software simula um processo de produção simples: configuração do ambiente, instruções, controlo das peças, montagem e controlo final. O sistema de calibração projeta o referencial da câmara sobre o da interface projetada: um cursor projetado segue o dedo indicador do operador, os botões virtuais premem-se tocando o plano, e alguns gestos — o sinal de V com o indicador e o médio — governam a configuração. No fim, é gerado automaticamente um ficheiro Excel, com os dados estatísticos e as fotografias de cada iteração.
O que daí saiu
O protótipo revelou-se completo e funcional. O relatório indica também as melhorias identificadas para um uso em produção: o reconhecimento das mãos em condições de luz não ótimas, o acerto da distância entre câmara e plano, e um sistema de projeção mais luminoso e com melhor focagem.
Do laboratório
As imagens provêm da documentação original do projeto.
