Ricerca e sviluppo · 2021
WAIP — AI Powered WorkBench
Un banco di lavoro che proietta le istruzioni sul piano e riconosce la posizione delle mani dell'operatore: guida il montaggio e misura tempi e avanzamento. Visione artificiale su telecamera stereo, prototipo funzionante.
Titolo ufficiale: «WAIP — AI Powered WorkBench: banco di lavoro assistito da intelligenza artificiale con informazioni proiettate e riconoscimento della posizione delle mani».
Obiettivo
WAIP (AI Powered WorkBench) è l’idea di un banco di lavoro di nuova generazione: un sistema che, tramite informazioni proiettate direttamente sul piano di lavoro e il riconoscimento della posizione delle mani, supporta l’operatore nelle operazioni di costruzione, assemblaggio e riparazione, e nello stesso tempo monitora gli stati di avanzamento con statistiche su tempi e foto delle varie fasi.
È il progetto che segna una data: la visione artificiale applicata al lavoro manuale, qui, è del 2021. Sull’AI non siamo arrivati con l’onda del 2023 — ci lavoravamo già.
Che cosa è stato fatto
Il prototipo hardware unisce una camera AI Luxonis OAK-D — elaborazione fino a 4 TOPS, visione stereo con percezione della profondità, tracking di oggetti in 2D e 3D —, un proiettore compatto Philips PicoPix e un Raspberry Pi 3B come unità di elaborazione, montati su una struttura a bracci sovrastante il banco. Per mantenere le parti allineate sono stati modellati e stampati in 3D i supporti fisici dei componenti. Il software è stato sviluppato in Python, con interfaccia realizzata con il framework Kivy, prima in ambiente Windows e poi portato su Raspberry.
Il prototipo software simula un semplice processo di produzione: configurazione dell’ambiente, istruzioni, controllo dei pezzi, assemblaggio e controllo finale. Il sistema di taratura mappa il sistema di riferimento della camera su quello dell’interfaccia proiettata: un cursore proiettato segue il dito indice dell’operatore, i pulsanti virtuali si premono toccando il piano e alcune gesture — il segno di V con indice e medio — governano il setup. Al termine viene generato automaticamente un file Excel con i dati statistici e le foto di ogni iterazione.
Che cosa ne è uscito
Il prototipo è risultato completo e funzionante. La relazione indica anche i miglioramenti individuati per un uso in produzione: riconoscimento delle mani in condizioni di luce non ottimali, messa a punto della distanza fra camera e piano, e un sistema di proiezione più luminoso e con focale migliore.
Dal laboratorio
Le immagini vengono dalla documentazione originale del progetto.
