12 augustus 2025

In de wereld van industriële automatisering is het concept van pick-and-place-systemen aanzienlijk geëvolueerd. Dit gebied, dat traditioneel gedomineerd werd door basis vision systemen, ondergaat een substantiële transformatie die wordt toegeschreven aan de integratie van LiDAR (Light Detection and Ranging) technologie. In dit artikel wordt besproken hoe LiDAR machine vision verbetert voor pick-and-place toepassingen, waardoor efficiëntere, nauwkeurigere en flexibelere bewerkingen mogelijk worden.

Inzicht in LiDAR-technologie

LiDAR is een teledetectietechnologie die afstanden meet door een doelwit met laserlicht te belichten en het gereflecteerde licht te analyseren. Dit proces genereert driedimensionale informatie over de vorm en oppervlaktekenmerken van het doelwit. In tegenstelling tot conventionele camera's die 2D-beelden vastleggen, produceren LiDAR-sensoren real-time 3D-kaarten van de omgeving, die diepgaande inzichten bieden in objectafmetingen en ruimtelijke relaties.

Hoe LiDAR werkt

LiDAR-systemen zenden lichtpulsen uit en meten hoe lang het duurt voordat die pulsen terugkeren nadat ze op een object zijn afgeketst. Door de vertraging tussen het verzenden van de puls en het ontvangen van de reflectie te analyseren, berekent LiDAR de afstand tot dat object, waardoor een nauwkeurige 3D-weergave ontstaat. Deze eigenschap maakt LiDAR uitzonderlijk nuttig in dynamische omgevingen waar nauwkeurige lokalisatie cruciaal is voor de werking.

Het snijvlak van machine vision en LiDAR

Machine vision is van cruciaal belang geweest bij het automatiseren van de inspectie, identificatie en verwerking van producten in verschillende industrieën. In combinatie met LiDAR-technologie worden de mogelijkheden van machine vision-systemen aanzienlijk vergroot. LiDAR voegt een diepteperceptielaag toe die traditionele beeldvorming alleen niet kan bereiken, waardoor de robuustheid en betrouwbaarheid van pick-and-place-bewerkingen worden verbeterd.

Belangrijkste voordelen van het integreren van LiDAR in pick-and-place-toepassingen

  • Verbeterde nauwkeurigheid: LiDAR blinkt uit in nauwkeurige afstandsmetingen, waardoor betere uitlijning en positionering mogelijk is tijdens het pick-and-place proces.
  • Real-time gegevensverwerking: De mogelijkheid om enorme hoeveelheden gegevens in realtime vast te leggen en te verwerken maakt snelle aanpassingen aan veranderingen in de workflow mogelijk, zoals het verplaatsen van objecten of veranderingen in de lay-out van de werkruimte.
  • Verbeterde objectdetectie: LiDAR verbetert de detectie van objecten, ongeacht hun oppervlaktetextuur of kleur, waardoor de uitdagingen van traditionele camera's onder wisselende lichtomstandigheden worden verlicht.
  • 3D-kartering: Met LiDAR kunnen operators ingewikkelde 3D-kaarten van hun werkomgeving maken, waardoor ze beter kunnen navigeren en inzicht krijgen in de plaatsing en wanorde van producten.

Toepassingen van LiDAR in pick-and-place-systemen

De toepassingen van LiDAR in pick-and-place-systemen strekken zich uit over verschillende industrieën, waaronder productie, logistiek en voedselverwerking. Hier volgen enkele illustratieve gebruikssituaties:

1. Opslag en logistiek

In moderne magazijnen is efficiënt beheer van ruimte en inventaris van het grootste belang. Met LiDAR uitgeruste pick-and-place-systemen kunnen door complexe omgevingen navigeren, zelfstandig items identificeren en uit schappen halen, menselijke fouten verminderen en het gebruik van opslagruimte optimaliseren. Deze systemen kunnen zich in realtime aanpassen aan veranderingen in de voorraadlay-out door hun 3D-kaarten voortdurend bij te werken.

2. Productie Automatisering

In productiefabrieken wordt LiDAR-technologie gebruikt om de behandeling van onderdelen langs productielijnen te automatiseren. Met LiDAR-sensoren uitgeruste pick-and-place-robots kunnen een hogere doorvoer en minder stilstand bereiken door de onderdelenstromen en assemblageprocessen efficiënt te beheren. Verbeterde precisie minimaliseert ook afval, wat leidt tot kostenbesparingen voor fabrikanten.

3. Landbouw Robotica

In de landbouwsector wordt LiDAR onmisbaar voor autonome machines bij taken als oogsten en planten. Deze robots kunnen rijp fruit of gewassen effectief identificeren door het veld te scannen met lasers, waardoor ze efficiënt kunnen plukken zonder nabije planten te beschadigen.

Uitdagingen en overwegingen

Hoewel de voordelen van de integratie van LiDAR in machine vision-toepassingen overtuigend zijn, moeten sommige uitdagingen worden aangepakt. De hoge kosten van geavanceerde LiDAR-systemen kunnen een barrière vormen voor kleinere bedrijven. Daarnaast vormt de behoefte aan robuuste software die grote datasets kan verwerken die door LiDAR-sensoren worden gegenereerd een technische uitdaging.

Uitdagingen overwinnen

Om deze problemen te beperken, onderzoeken bedrijven samenwerkingsverbanden met technologieleveranciers voor betaalbare oplossingen en softwareoptimalisaties. Onderzoek naar LiDAR op basis van halfgeleiders, die lagere kosten en een grotere betrouwbaarheid bieden, toont ook aan dat er mogelijkheden zijn voor een bredere toepassing.

De toekomst van LiDAR in automatisering

Naarmate de industriële automatisering zich verder ontwikkelt, ziet de toekomst van LiDAR in pick-and-place-systemen er veelbelovend uit. De technologie zal naar verwachting compacter, efficiënter en kosteneffectiever worden en verder integreren met kunstmatige intelligentie om automatiseringssystemen te verbeteren. Deze evolutie zou leiden tot slimmere, meer adaptieve machines die steeds complexere taken aankunnen.

Laatste gedachten

De combinatie van LiDAR-technologie met machine vision verandert het landschap van de industriële automatisering. Omdat industrieën steeds meer vragen om hogere efficiëntie, precisie en flexibiliteit, zijn pick-and-place-systemen met LiDAR goed gepositioneerd om aan deze verwachtingen te voldoen. Het verkennen van de synergie tussen deze technologieën versterkt niet alleen de operationele mogelijkheden, maar maakt ook de weg vrij voor innovatieve toepassingen in verschillende sectoren. Het voortdurende onderzoek en de ontwikkeling op dit gebied suggereren dat we nog maar aan het begin staan van een revolutie in de automatisering, een die gedreven wordt door inzichten en intelligentie uit de fysieke wereld.