diplomová práce

Bin Picking a robotické vidění

Text práce 3.35 MB Příloha 20.32 kB

Autor práce: Ing. Jan Múčka

Ak. rok: 2018/2019

Vedoucí: doc. Ing. Radomil Matoušek, Ph.D.

Oponent: Ing. Roman Parák

Abstrakt:

Cílem této diplomové práce je popsat přístup robotického vidění pro aplikaci Bin Picking a vytvořit aplikaci pro realizaci této úlohy. Tato aplikace bude schopna rozlišit několik zvolených objektů na základě dat z kamery s hloubkovým vjemem a měla by umět hledaný objekt lokalizovat, rozeznat ho a v daném místě určit jeho polohu a orientaci. Řešení úlohy Bin Picking patří mezi největší výzvy v automatizaci a robotizaci dnešní doby.

Klíčová slova:

Bin Picking, robotické vidění, PointCloud, 3D vize, Kinect, RealSense, podvzorkování, přiřazení šablony, povrchová normála, sousedství bodů, deskriptor, uzel

Termín obhajoby

19.6.2019

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Student seznámil komisi s obsahem své DP a posléze zodpověděl dotazy oponenta. Komisí byly položeny následující otázky: Rozpoznávání těles Vytváření šablon V čem spočívá přesnost kamery

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní obor

Aplikovaná informatika a řízení (M-AIŘ)

Složení komise

prof. Ing. Miluše Vítečková, CSc. (předseda)
doc. Ing. Radomil Matoušek, Ph.D. (místopředseda)
RNDr. Martin Kuba, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Pavel Ošmera, CSc. (člen)
doc. Ing. Václav Jirsík, CSc. (člen)

Předložená diplomová práce představuje počin v oblasti inteligentní robotiky, konkrétně v oblasti Bin Picking a robotického vidění. Teoretická část práce předkládá popis užitých sw a hw platforem, konkrétně MS Kinect, Intel Realsense, ROS a knihovnu PCL. Praktickou částí je programová aplikace a demonstrační část programu prokazující funkcionalitu řešení, kterou bych formou videa doporučil prezentovat s příslušným komentářem.
Práce jednoznačně prezentuje autorův přehled v dané problematice a jeho komplexní pojetí od teorie k praktické realizaci. Technicky je práce vyvedena v pěkné grafické úpravě s rozsahem opravdu čtivých 60 ti stran. Obsahově práce zcela splňuje podmínky zadání a může sloužit jako výborný podklad k dalšímu rozvoji v daném směru. Student pracoval samostatně a na všechny připomínky promptně reagoval.
Práci jednoznačně doporučuji k obhajobě a hodnotím ji známkou A / výborně.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Roman Parák

Student Jan Múčka ve své diplomové práci řeší problém Bin Picking a robotické vidění.

Řešení problému vyžadovalo rešerši v oblasti robotického vidění pro aplikaci bin picking. Student se dané části věnuje velice stručně, kapitola vyžadovala větší míru důležitosti vzhledem na téma. Chybí mi detailnější popis největších výrobců a kamer v dané oblasti. Autor vůbec nezmiňuje firmu Photoneo, která je lídr v oblasti aplikací bin picking ve světe. V další části student popisuje použité technologie, konkrétně se jedná o kameru Intel RealSense R200, Kinect V1 a systém ROS, který zahrnuje knižnici PCL. Kapitola jednoznačně ukazuje nedostatky RealSense kamery a správné zvolení kamery Kinect V1 z hlediska vyšší přesnosti. Kapitola 4. Teoretický základ popisuje lokalizaci 3D objektů v prostoru. Kapitola je veľmi dobře členěná, čitelná a přehladně znázorňujíci lokalizaci objektů v 3D prostoru.

V praktické části práce student řeší konfiguraci vývojové platformy od společnosti RealSense, začínající instalací operačního systému Ubuntu, následnou instalací a kofigurací systému ROS. Ťěžištěm celé práce je vlastní návrh řídíci aplikace pro lokalizaci více objektů v 3D prostoru. Samotná konfigurace projektu tzv. Catkin workspace je velmi náročný proces, který obnášel práci s programem MechLab, programovacím jazykem C++, rovněž pochopení, propojení a fungování samotného systému ROS. Student vytvořil program pro konverzi CAD objektu do souboru ve formátu Point Cloud a následně program pro samotnou lokalizaci objektu v 3D prostoru, kterého výsledek byla matice 4x4 pro určení translace a rotace objektu. Student ve výsledku testuje lokalizaci konkrétních objektů a spolupráci s kolaborativním robotem od firmy Universal Robots. Diplomová práce sa zabývá pouze lokalizací, plánováni trajektorie bylo řešeno výzkumním pracovníkem.

Z diplomové práce je patrné, že student věnoval velký objem času v laboratoři a samostudiu při vytváření aplikace. Chválím praktickou část práce, která je na vysoké úrovni s potenciálem pro pokračování. Rovněž chválím studentovu programátorskou zručnost a schopnost psát algoritmus objektovo orientovaně s dodržením zásad pri programování v systému ROS. Chválim studentovu schopnost učit se nové věci, jelikož ROS není součástí výuky a vyzdvihuji náročnost zadání, ktoré student zvládl nadstandardne.

Z hlediska písemného práci snižuje hodnotu rozložení a kvalita obrázků a samotná úprava textu. Liché stránky nejsou očíslovány a uspořádání bibliografických odkazů je chaotické. Rovněž upozornuji na nesprávné odkazovaní obrázků ako např. str. 32 “Níže na obrázku číslo 5” kdežto autor poukazuje na obrázok č. 17.

Předloženou práci doporučuji k obhajobě a hodnotím známkou A / výborně.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A

Známka navržená oponentem: A