Izpratne par 3D redzes pielietojumu AGV/AMR jomā

Atslēgas līdzņemšana:

3D redze ļauj mobilajiem robotiem redzēt, saprast un mijiedarboties ar savu vidi. Tā ir daudznozaru tehnoloģija, kas apvieno datorgrafiku, datorredzi un mākslīgo intelektu. 3D redzes tehnoloģija tver katra tā redzes lauka punkta trīsdimensiju koordinātas, izmantojot 3D kameras, rekonstruējot 3D attēlu, izmantojot algoritmus. Salīdzinot ar 2D attēlveidošanu, 3D redze ir stabilāka, izturīgāka pret vides un apgaismojuma izmaiņām, kā arī piedāvā labāku lietotāja pieredzi un augstāku drošību.

3D redzes tehnoloģiju ceļi

3D sensori darbojas kā 3D redzes "acis", izmantojot vairāku kameru un dziļuma sensoru kombinācijas, lai apkopotu datus par objektu trīsdimensiju stāvokli un izmēru. Galvenie pašlaik pieejamie 3D redzes sensori ir binokulārās kameras, strukturētas gaismas kameras un TOF (lidojuma laika) kameras.

• 3D strukturētās gaismas tehnoloģija: šī metode izmanto infrasarkano gaismu, kas tiek projicēta uz objekta ar noteiktu kodējumu. Kad gaisma atstarojas, raksts deformēsies atkarībā no objekta attāluma. Attēla sensors uztver deformēto modeli, un, izmantojot triangulāciju, tiek aprēķināta katra pikseļa deformācija, lai iegūtu atbilstošo atšķirību un tālāk aprēķinātu dziļuma vērtību.

• TOF (lidojuma laika) princips: Šis paņēmiens izmanto infrasarkanās gaismas avotu, lai izstarotu augstfrekvences gaismas impulsus uz objektu, pēc tam saņem atstarotos impulsus un aprēķina attālumu no kameras līdz objektam, mērot gaismas impulsu pārvietošanās laiku. Pašlaik tirgū ir divi galvenie TOF risinājumi: dTOF un iTOF. Nozares eksperti uzskata, ka dTOF pakāpeniski aizstās iTOF, jo tam ir izcila veiktspēja tādos galvenajos aspektos kā izšķirtspēja, precizitāte, īpaši zems enerģijas patēriņš, spēcīgas prettraucējumu iespējas un vienkārša kalibrēšana. Tomēr dTOF ir augsti tehniski šķēršļi, augsta sistēmas integrācija un ierobežoti piegādes ķēdes resursi.

• Binokulārās stereoredzes tehnoloģija: šī metode simulē cilvēka redzi, novērojot vienu un to pašu objektu no diviem skatu punktiem, iegūstot objekta attēlus no dažādām perspektīvām. Izmantojot triangulāciju, tiek aprēķināta pozicionālā novirze (disparitāte) starp attēlu pikseļiem, lai iegūtu objekta 3D attēlu. Binokulārās stereoredzes aparatūras struktūra parasti izmanto divas kameras kā vizuālā signāla iegūšanas ierīces. Šīs kameras savienojas ar datoru, izmantojot divu ieejas kanālu attēlu iegūšanas karti, un kameru savāktie analogie signāli tiek atlasīti, filtrēti, uzlaboti un pārveidoti digitālā formā, visbeidzot datoram nodrošinot attēla datus.

3D Vision pielietojumi mobilajos robotos

Redzes tehnoloģijai attīstoties no 2D uz 3D, 3D redzes sensori kļūst ļoti svarīgi mobilajos robotos, piedāvājot dziļuma uztveri un nodrošinot reāllaika uztveršanu trīsdimensiju telpās, precīzu objektu atpazīšanu, vairāku šķēršļu noteikšanu un izvairīšanos, saprātīgu lēmumu pieņemšanu, un automatizēta vadība. Šīs iespējas arvien vairāk tiek izmantotas loģistikā, e-komercijā, automatizācijā, ražošanā, rūpnieciskajos un pakalpojumu robotos, komerciālajos iestatījumos un citur, paplašinot lietojumprogrammu robežas.

Mobilajā robotikā 3D redzi galvenokārt izmanto navigācijai, šķēršļu novēršanai un gala materiālu atpazīšanai un dokstacijai.

• Navigācija: Precīza vides noteikšana ir mobilo robotu primārais uzdevums. "Vide" šeit ietver dažādus faktorus, piemēram, dažādu apgaismojuma apstākļu radītus traucējumus iekštelpās un ārā, šķēršļus ceļā, vai maršruts ir skaidrs un līdzens, apkārtējā vidē esošo objektu veidi, vai ir cilvēki, kas var izraisīt robota darbību. palēnināt vai apstāties, neatkarīgi no tā, vai priekšā esošā palete ir tukša vai pilna, kur atrodas iekrautas paletes ievietošanas spraugas un kā plānot pacelšanas maršrutu. Vienkāršota loģika ir tāda, ka uz redzi balstītam mobilajam robotam ir precīzi jāatpazīst apkārtne, jāizvairās no dinamiskiem un statiskiem šķēršļiem, dinamiski jātuvojas mērķa objektam (navigācija) un pareizi jāsadarbojas ar mērķa objektu (objekta noteikšana un pozicionēšanas atpazīšana).

• Izvairīšanās no šķēršļiem: Tirgū tiek piedāvāti dažādi šķēršļu novēršanas sensori, piemēram, vienas līnijas LiDAR, ultraskaņas un sadursmes joslas. Sadursmes joslas parasti ir pēdējā aizsardzības līnija vardarbīgu sadursmju novēršanai; Ultraskaņas šķēršļu izvairīšanās bieži rada kļūdaini pozitīvus rezultātus; vienas līnijas LiDAR ir ievērojamas aklās zonas (nosaka tikai šķēršļus divdimensiju plaknē, nespēj noteikt šķēršļus zem vai virs lāzera, radot drošības risku). 3D redzes sensori var kompensēt šos trūkumus. Labākais pašreizējais šķēršļu novēršanas risinājums mobilajiem robotiem ir 3D redzes sensoru un LiDAR kombinācija ar 3D redzes sensoriem, kas nodrošina precīzu šķēršļu izvairīšanos no neliela un vidēja attāluma, un LiDAR, lai izvairītos no šķēršļiem liela attāluma divdimensiju šķēršļiem. Tā kā TOF kamerām praktiski nav aklo zonu, tās pašlaik ir visplašāk izmantotās 3D redzes kameras AGV šķēršļu novēršanai.

• Beigt atpazīšanu un dokstaciju: Dažās noliktavās preču izvietošana ir sarežģīta, un palešu manuāla vai transportlīdzekļa novietošana bieži ir neprecīza. Šī neprecizitāte apgrūtina bezpilota autoiekrāvēju, lai precīzi identificētu paleti, izmantojot tradicionālos mehāniskos ierobežojumus vai monokulārās kameras atpazīšanu, izraisot biežas pozicionēšanas kļūdas palešu dokošanas laikā un līdz ar to zemu darbības efektivitāti. Izmantojot 3D redzi, lai uzņemtu palešu attēlus, apvienojumā ar atbilstošiem attēlu apstrādes algoritmiem, iekrāvējs var noteikt paletes pozīciju un pozas koordinātas, saprātīgi pielāgot ievietošanas virzienu un panākt bezpilota inteliģentu palešu apstrādi, atrisinot problēmu par ievērojamu leņķisko novirzi bezpilota autoiekrāvēja laikā. palešu dokstacija. Turklāt AI algoritmus var izmantot, lai stiprinātu un dziļi apgūtu palešu atpazīšanas modeļus, vēl vairāk uzlabojot palešu atpazīšanas un izsekošanas precizitāti.
•  

Nākotnes virzieni: augstāka izšķirtspēja, ātrāks kadru nomaiņas ātrums, labāka pielāgošanās videi

Tā kā mobilo robotu lietojumprogrammas turpina padziļināt, pieprasījums pēc augstākām sensoru iespējām ir palielinājies, virzot 3D redzes tehnoloģiju attīstību šajā virzienā. Tomēr pašreizējā 3D redzes pielietošana mobilajos robotos joprojām ir sākuma stadijā. Tā kā mobilie roboti turpina attīstīties ar daudzveidīgākām lietojumprogrammu vidēm, prasības 3D redzes sistēmām kļūs stingrākas, tādējādi veicinot turpmākus 3D redzes tehnoloģiju uzlabojumus.

Lūdzu, noklikšķiniet uz tālāk esošās saites, lai uzzinātu vairāk:

Iepazīstinām ar Reeman Moon Knight robota šasiju

Iepazīstinām ar Flash pārtikas piegādes robotu

Iepazīstinām ar medicīnas māsu slimnīcas piegādes robotu