Madan hat seine Masterarbeit am IWT geschrieben und erklärt im folgenden Interview, was er gemacht hat, welche Herausforderungen er hatte und was er dabei gelernt hat.
IWT: Madan, du hast deine Masterarbeit am IWT über das Thema “Schüttguthandling mit KI” geschrieben. Kannst du kurz und einfach erklären, worum es dabei geht?
Madan: Das Ziel dieser Arbeit war es, eine Bin Picking Anwendung mit Hilfe von Computer Vision und Künstlicher Intelligenz zu entwickeln. In dieser Arbeit waren im Wesentlichen zwei Aufgaben zu lösen.
1) Trainieren eines KI-Modells zur Erkennung und Lokalisierung der im Behälter platzierten Objekte. Dabei wird die 3D-Kamera “Azure Kinect DK” verwendet, um die Bilder und Punktwolken zu erfassen.
2) Den Roboter so zu programmieren, dass er das vom KI-Modell erkannte Objekt auswählt und platziert.
IWT: Mit welchen Herausforderungen warst du konfrontiert?
Madan: Wenn es um KI-Modelle geht, wird in der Regel ein riesiger Datensatz mit Hunderten von Beispielbildern und Beschriftungen benötigt, um das Modell zu trainieren. In meiner Arbeit habe ich jedoch nur 70+ Bilder zum Trainieren des Modells verwendet. Eine weitere Herausforderung war bei allen unterschiedlichen Beleuchtungsbedingungen und Objektausrichtungen ein gutes Ergebnis zu erzielen. Daher musste ich ein Trainingsverfahren entwickeln, bei dem all diese unterschiedlichen Bedingungen berücksichtigt werden. Darüber hinaus wird ein zusätzlicher Algorithmus entwickelt, um bessere Ergebnisse aus dem Modell zu erhalten. Das Ergebnis ist ein zuverlässiges Modell, das mit einem kleinen Datensatz trainiert wurde.
IWT: Welche Erkenntnisse hast du bei der Recherche und beim Schreiben deiner Masterarbeit gewonnen?
Madan: Ich hatte bereits theoretische Kenntnisse über die Handhabung des Roboterarms. Im IWT konnte ich meine theoretischen Kenntnisse in der Praxis umsetzen. Ich habe gelernt, wie man einen Transformationsbaum implementiert. Er wird verwendet, um die Position eines Objekts im Verhältnis zu einem anderen Objekt zu berechnen. Z. B. die Position von Objekten in Bezug auf den Roboterarm. Außerdem habe ich gelernt, wie man mit ROS die Echtzeitdaten verarbeitet.
IWT: Wie war es für dich beim IWT zu arbeiten?
Madan: Ich hatte die völlige Freiheit, meine Lösung zu entwickeln. Ich hatte flexible Arbeitszeiten. Als Masterstudent habe ich das Team als sehr freundlich und unterstützend erlebt. Mein Betreuer gab mir in unseren wöchentlichen Besprechungen wertvolle Rückmeldungen, die für die Planung und Umsetzung der Aufgaben hilfreich waren.
Am IWT hat Vishnu Prachandabhanu die Masterarbeit von Madan betreut.