Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben een innovatief beeldvormingssysteem ontwikkeld waarmee robots in gesloten verpakkingen kunnen kijken zonder deze te openen. Deze nieuwe technologie kan de normen voor kwaliteitscontrole in de magazijnlogistiek en productieprocessen radicaal veranderen.
In de hedendaagse magazijnlogistiek en e-commerce vereist de kwaliteitscontrole van goederen vaak handmatige handelingen of het gedeeltelijk openen van de verpakking. Dit vertraagt de processen, verhoogt de operationele kosten en brengt het risico op beschadiging van producten met zich mee. Traditionele computervisiesystemen, die gebaseerd zijn op optische camera's, schieten tekort bij ondoorzichtige materialen zoals golfkarton of dik plastic. Het oplossen van dit probleem was het hoofddoel voor het ontwikkelingsteam van het MIT.
De kern van het nieuwe systeem, genaamd mmNorm, is het gebruik van millimetergolven (mmWave). Dit is een bereik van radiogolven dat al veelvuldig wordt toegepast in moderne wifi-standaarden en 5G-netwerken. Het belangrijkste kenmerk van deze golven is hun vermogen om door niet-geleidende materialen zoals karton, plastic en dunne tussenwanden heen te dringen, waarbij ze reflecteren op de objecten die binnenin verborgen zijn.
Het mmNorm-systeem leest de gegevens van deze reflecties en zet deze met behulp van gespecialiseerde algoritmen om in een nauwkeurig 3D-model van het oppervlak van het object. In tegenstelling tot eenvoudige aanwezigheidssensoren kan mmNorm complexe geometrische structuren en gebogen vormen reconstrueren, waardoor robotsystemen gedetailleerde informatie krijgen over de fysieke staat van een voorwerp.
Tijdens experimentele tests liet de technologie indrukwekkende resultaten zien: het systeem bereikte een nauwkeurigheid van 96% bij het reconstrueren van objecten. De onderzoekers testten mmNorm specifiek op voorwerpen met een complexe structuur, zoals bestek of elektrische boormachines.
In de praktijk betekent dit dat een magazijnrobot met grote zekerheid kan vaststellen of bijvoorbeeld het oortje van een keramieken mok in een gesloten doos is afgebroken, of dat er een onderdeel ontbreekt in een gereedschapsset, zonder de verpakking te hoeven openen.
Het gebruik van millimetergolven voor visualisatie opent nieuwe horizonten voor automatisering in verschillende belangrijke sectoren:
- Magazijnlogistiek en e-commerce: dit zorgt voor een aanzienlijke versnelling van kwaliteitscontroleprocessen aan de sorteerlijnen. Het stelt bedrijven in staat de menselijke factor te minimaliseren, het aantal retourzendingen van defecte goederen te verlagen en de kosten voor retourlogistiek te verminderen.
- Productieprocessen: in fabrieken kan het systeem worden gebruikt voor de tussentijdse controle van componenten in gesloten containers, voordat deze naar de volgende assemblagefase gaan of worden verzonden.
- Maatschappelijke en medische sector: de technologie kan ook worden toegepast in de zorgsector, waar robots contactloos de inhoud van containers of tassen kunnen scannen om de status en de aanwezigheid van benodigde items te controleren.
De ontwikkeling van het MIT markeert een belangrijke stap in de richting van de volledig autonome magazijnen en productielijnen van de toekomst. De integratie van millimetergolven in computervisiesystemen vergroot niet alleen de functionele mogelijkheden van robots, maar zet ook een nieuwe standaard voor efficiëntie en betrouwbaarheid in supply chain management. De verwachting is dat deze technologie de komende jaren uitgroeit tot de industriestandaard, naarmate mmWave-componenten breder beschikbaar en goedkoper worden.
Dit artikel is gebaseerd op gegevens over een project van het MIT-laboratorium (Massachusetts Institute of Technology), waarbij radiogolftechnologie wordt gebruikt voor de contactloze 3D-reconstructie van objecten.
