Spezielle Anforderungen an Kameras
Um diese Aufgaben erfüllen zu können, müssen die Kameras meist im Bereich der Spitze des Roboterarmes angebracht werden. So erhalten sie ihr maximales Sichtfeld, sind nah dran am Geschehen und können optisch die höchste Genauigkeit bei der Positionierung von Werkzeug und Werkstück erreichen. Die Kamera-Integration in den bewegten Teilen des Roboters stellt jedoch komplexe Anforderungen an die Kamera-Hardware und deren Funktionen.
Bauform: Die Anwendungen von Robotern, deren Größe und die der Werkzeuge sind vielfältig. Für alle Szenarien ist es ausgesprochen hilfreich, wenn die Kameras und die Optiken besonders klein sind. Je nach Bedarf lassen sie sich in unterschiedliche temperaturbeständige, gekühlte, wasserresistente oder staubdichte Gehäuse integrieren. Die Miniaturisierung der Kameras ist limitiert durch die Größe der eingesetzten Sensoren, die benötigte Wärmeableitung vom Sensor zur Rauschminimierung und durch die Komplexität der Kameraelektronik zur Sensorsteuerung, Bildvorverarbeitung und -ausgabe. In jedem Fall sollten die Kameras mit nur einer Platine auskommen. Durch den Wegfall zusätzlicher Steckverbindungen, ist die Kamera robust gegen hohe Beschleunigungen und etwaige Vibrationen am Roboterarm.
Gewicht: Je geringer das (Kamera-)Gewicht, desto größer darf die Nutzlast sein und desto geringer sind die Anforderungen an den Roboter. Zudem erlaubt ein niedrigeres Gesamtgewicht schnellere Bewegungen des Roboterarms. Je leichter die Kamera ist, desto niedriger sind die Beschleunigungskräfte, die auf die mechanischen Verbindungen wirken. Auch dies erhöht die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit des Systems.
Rückseite einer Platinen-Kamera mit Flachstecker für die USB3.0-Schnittstelle und I/O-Kanäle (Bild: Ximea GmbH)
