TechMan: Braço Robótico Colaborativo

Como Criar um Modelo 3D com o Celular e Usar no TMflow

Como criar um modelo 3D com o celular e importar no TMflow Simulator: passo a passo

Escaneie o objeto com um app de smartphone, ajuste a origem no MeshLab e leve o modelo para a cena virtual do seu cobot TM em quatro etapas, sem precisar de um arquivo CAD.

Para criar um modelo 3D com o celular e usá-lo na simulação de um cobot TM, basta escanear o objeto com um aplicativo de smartphone, exportar o arquivo no formato .ply e importá-lo no TMscene, a cena virtual do TMflow. O processo leva quatro etapas e dispensa um modelo CAD pronto.

Na programação e simulação offline de robôs, a cena virtual precisa representar os objetos reais da célula. O problema é que nem sempre existe um arquivo CAD da peça, do dispositivo ou do equipamento ao redor do robô. Hoje, um smartphone resolve isso: aplicativos de escaneamento transformam o objeto físico em um modelo 3D em poucos minutos.

Neste tutorial, baseado em um documento técnico da Techman Robot, você vai ver o passo a passo completo usando como exemplo um banco automotivo de couro.

Resumo rápido

  1. Escaneie o objeto com um app de smartphone e exporte em .ply.
  2. Ajuste a origem do modelo no MeshLab para alinhar a cena virtual à real (opcional).
  3. Importe o arquivo no TMflow Simulator pela função TMscene.
  4. Posicione o modelo na cena virtual usando as coordenadas do Landmark.

Requisitos: TMflow 2.26 ou superior, TMflow Simulator e qualquer versão de hardware de robô TM. Versões diferentes do software podem se comportar de forma diferente.

Etapa 1: como escanear um objeto em 3D com o smartphone?

Use um aplicativo de escaneamento 3D, mova o celular ao redor do objeto até cobrir todos os lados e exporte o resultado no formato .ply, que é o formato aceito pelo TMscene.

Aplicativos citados pela Techman como exemplo: Scaniverse, Polycam, RealityScan e Luma AI. A disponibilidade e os recursos desses apps mudam com o tempo, então confira quais estão disponíveis para o seu aparelho e siga a documentação de cada um.

 

Etapa 2: como ajustar a origem do modelo 3D no MeshLab (opcional)

Redefina a origem do modelo no ponto onde ficará o Landmark, a referência visual que o robô usa para se localizar. Assim, você evita um longo ajuste manual de posição depois, na cena virtual.

Qualquer software que edite arquivos .ply serve, como MeshLab, Blender ou CloudCompare. O exemplo usa o MeshLab, com os menus em inglês:

  1. Abra o arquivo .ply e ative a exibição da grade.
    Arquivo .ply do modelo escaneado aberto no MeshLab.

    Ajuste da exibição do modelo no MeshLab, com a grade ativada.
    Coordenadas do Landmark usadas no exemplo: eixo X em vermelho, Y em verde e Z em azul.

  2. Vá em Filters > Normals, Curvatures and Orientation > Transform: Translate, Center, Set Origin.
    Em Transformation, escolha Set new Origin e, em New Origin, Trackball Center.
    Em Transform: Translate, Center, Set Origin, selecione Set new Origin e, em New Origin, Trackball Center
  3. Ajuste a vista com o mouse: clique duas vezes com o botão esquerdo para colocar o centro do trackball na superfície, role para dar zoom, segure a roda para mover a vista e segure o botão esquerdo para girar. Depois clique em Get e em Apply.Com o centro do trackball na posição desejada, clique em Get e depois em Apply para definir a nova origem.
  4. Vá em Filters > Normals, Curvatures and Orientation > Transform: Rotate. Em Rotation on, selecione X axis; em Center of Rotation, origin; em Rotation Angle, digite 180. Clique em Apply.
    Rotação de 180° no eixo X: X axis em Rotation on, origin em Center of Rotation e 180 em Rotation Angle.
  5. Salve o modelo em File > Export Mesh As.
    Exportação do modelo modificado em File > Export Mesh As.

Etapa 3: como importar o modelo 3D no TMflow Simulator?

Copie o arquivo .ply para a pasta correta de uma pasta compartilhada ou pendrive e use a função de importação do TMflow.

  1. Crie uma pasta compartilhada ou use um pendrive. O procedimento está nas seções 5.6.2.1 e 5.6.2.4 do Software Manual TMflow SW2.26 (ou posterior).
    Pasta compartilhada configurada como serviço de rede no TMflow.
  2. Coloque o arquivo .ply neste caminho
    Importação do modelo no TMflow em Import/Export > Import > TMscene > Ply.
  3. No TMflow, em Import/Export, clique em Import > TMscene > Ply.
    Importação do modelo no TMflow em Import/Export > Import > TMscene > Ply.

Etapa 4: como posicionar o modelo na cena virtual?

Adicione o modelo à cena e informe as coordenadas do Landmark obtidas no robô físico para colocar o objeto na posição real.

  1. Adicione o modelo CAD. Ele aparece na origem da cena.

    Adição do modelo CAD à cena virtual do TMscene


    O modelo CAD selecionado aparece na origem da cena virtual.

  2. No menu do objeto, use a função Edit. Um painel abre à direita, com um controle de arraste na origem.
  3. Mova o objeto arrastando-o ou digitando as coordenadas.

    No painel Edit, mova o objeto arrastando o controle ou digitando as coordenadas.
  4. Como a origem foi redefinida na etapa 2, basta digitar as coordenadas do Landmark medidas no robô real para posicionar o objeto corretamente.
    Banco posicionado na cena virtual com as coordenadas do Landmark obtidas no robô físico.

Atenção à precisão: a modelagem e o reposicionamento podem introduzir erros que não ficam evidentes de imediato. Em aplicações de precisão, verifique o alinhamento com cuidado antes de usar a cena para programar o robô.

Por que usar modelos 3D reais na simulação do cobot

Uma cena virtual fiel à célula real permite planejar trajetórias e conferir o layout antes de mexer no robô físico. Escanear com o celular torna isso viável mesmo quando não há desenho CAD dos objetos ao redor.

Etapa Ferramenta Resultado
1. Escanear App de smartphone (Scaniverse, Polycam, RealityScan, Luma AI) Arquivo .ply do objeto
2. Ajustar origem (opcional) MeshLab, Blender ou CloudCompare Origem alinhada ao Landmark
3. Importar TMflow Simulator (Import > TMscene > Ply) Modelo disponível no TMscene
4. Posicionar Função Edit da cena virtual Objeto na posição real da célula

Precisa de ajuda para montar a cena virtual da sua célula ou programar seu cobot TM?

Fale com a equipe Techman Brasil e conte com suporte técnico e treinamento em português.

FAQ

Qual formato de arquivo o TMscene aceita para modelos escaneados?

O documento da Techman usa o formato .ply, suportado pelo TMscene. Por isso, exporte o escaneamento do celular nesse formato.

Quais aplicativos de celular servem para escanear objetos em 3D?

A Techman cita Scaniverse, Polycam, RealityScan e Luma AI como exemplos. A disponibilidade desses apps muda com o tempo, então confira quais funcionam no seu aparelho.

É obrigatório ajustar a origem do modelo no MeshLab?

Não. A etapa é opcional, mas redefinir a origem no ponto do Landmark evita um ajuste manual demorado ao posicionar o objeto na cena virtual.

Qual versão do TMflow é necessária?

O procedimento vale para o TMflow 2.26 ou superior e para o TMflow Simulator, com qualquer versão de hardware de robô TM.

O modelo escaneado é preciso o suficiente para programar o robô?

Depende da aplicação. O escaneamento e o reposicionamento podem introduzir erros pouco visíveis, então, em tarefas de precisão, confira o alinhamento entre a cena virtual e a célula real antes de usar.