Memahami Aplikasi Penglihatan 3D Dalam Bidang AGV/AMR

Bawa Pulang Utama:

Penglihatan 3D membolehkan robot mudah alih melihat, memahami dan berinteraksi dengan persekitaran mereka. Ia merupakan teknologi pelbagai disiplin yang menggabungkan grafik komputer, penglihatan komputer dan kecerdasan buatan. Teknologi penglihatan 3D menangkap koordinat tiga dimensi setiap titik dalam bidang pandangannya melalui kamera 3D, membina semula imej 3D menggunakan algoritma. Berbanding dengan pengimejan 2D, penglihatan 3D lebih stabil, berdaya tahan terhadap perubahan persekitaran dan pencahayaan, serta menawarkan pengalaman pengguna yang lebih baik dan keselamatan yang lebih tinggi.

Laluan Teknologi Penglihatan 3D

Penderia 3D bertindak sebagai "mata" penglihatan 3D, menggunakan gabungan berbilang kamera dan penderia kedalaman untuk mengumpulkan data mengenai kedudukan tiga dimensi dan saiz objek. Penderia penglihatan 3D utama yang tersedia pada masa ini ialah kamera binokular, kamera cahaya berstruktur dan kamera TOF (Time of Flight).

• Teknologi Cahaya Berstruktur 3D: Kaedah ini menggunakan cahaya inframerah, yang ditayangkan pada objek dengan pengekodan tertentu. Apabila cahaya memantul kembali, corak akan berubah bentuk bergantung pada jarak objek. Penderia imej menangkap corak yang cacat, dan menggunakan triangulasi, ubah bentuk setiap piksel dikira untuk memperoleh jurang yang sepadan dan seterusnya mengira nilai kedalaman.

• Prinsip TOF (Masa Penerbangan).: Teknik ini menggunakan sumber cahaya inframerah untuk memancarkan denyutan cahaya frekuensi tinggi ke objek, kemudian menerima denyutan pantulan dan mengira jarak dari kamera ke objek dengan mengukur masa perjalanan denyutan cahaya. Pada masa ini, terdapat dua penyelesaian TOF arus perdana dalam pasaran: dTOF dan iTOF. Pakar industri percaya bahawa dTOF akan menggantikan iTOF secara beransur-ansur kerana prestasi unggulnya dalam aspek utama seperti resolusi, ketepatan, penggunaan kuasa ultra-rendah, keupayaan anti-gangguan yang kuat dan penentukuran mudah. Walau bagaimanapun, dTOF mempunyai halangan teknikal yang tinggi, integrasi sistem yang tinggi dan sumber rantaian bekalan yang terhad.

• Teknologi Penglihatan Stereo Binokular: Kaedah ini mensimulasikan penglihatan manusia dengan memerhati objek yang sama dari dua sudut pandangan, mendapatkan imej objek dari perspektif yang berbeza. Menggunakan triangulasi, sisihan kedudukan (juza) antara piksel dalam imej dikira untuk mendapatkan imej 3D objek. Struktur perkakasan penglihatan stereo binokular biasanya menggunakan dua kamera sebagai peranti pemerolehan isyarat visual. Kamera ini bersambung ke komputer melalui kad pemerolehan imej saluran dwi-input, dan isyarat analog yang dikumpul oleh kamera diambil sampel, ditapis, dipertingkatkan dan ditukar kepada bentuk digital, akhirnya memberikan data imej kepada komputer.

Aplikasi Penglihatan 3D dalam Robot Mudah Alih

Apabila teknologi penglihatan berkembang daripada 2D kepada 3D, penderia penglihatan 3D menjadi penting dalam robot mudah alih, menawarkan persepsi kedalaman dan membolehkan penderiaan masa nyata dalam ruang tiga dimensi, pengecaman objek yang tepat, pengesanan dan pengelakan berbilang halangan, membuat keputusan yang bijak, dan bimbingan automatik. Keupayaan ini semakin digunakan dalam logistik, e-dagang, automasi, pembuatan, robot industri dan perkhidmatan, tetapan komersil dan banyak lagi, dengan memperluaskan sempadan aplikasi.

Dalam robotik mudah alih, penglihatan 3D digunakan terutamanya untuk navigasi, pengelakan halangan, dan pengecaman dan dok bahan akhir.

• Navigasi: Penderiaan alam sekitar yang tepat ialah tugas utama untuk robot mudah alih. "Persekitaran" di sini merangkumi pelbagai faktor seperti gangguan daripada keadaan pencahayaan yang berbeza di dalam dan di luar, halangan di laluan, sama ada laluan itu jelas dan rata, jenis objek di persekitaran, sama ada terdapat orang yang boleh menyebabkan robot itu perlahan atau berhenti, sama ada palet di hadapan kosong atau penuh, di mana slot sisipan palet yang dimuatkan, dan cara merancang laluan untuk pengambilan. Dipermudahkan, logiknya ialah robot mudah alih berasaskan penglihatan perlu mengenali persekitarannya dengan tepat, mengelakkan halangan dinamik dan statik, mendekati objek sasaran secara dinamik (navigasi), dan berinteraksi dengan betul dengan objek sasaran (pengecaman objek dan pengecaman kedudukan).

• Mengelak Halangan: Pasaran menawarkan pelbagai penderia pengelakan halangan, seperti LiDAR talian tunggal, ultrasound dan jalur perlanggaran. Jalur perlanggaran biasanya merupakan barisan pertahanan terakhir untuk pencegahan perlanggaran ganas; pengelakan halangan ultrasound selalunya menghasilkan positif palsu; LiDAR talian tunggal mempunyai titik buta yang ketara (hanya mengesan halangan dalam satah dua dimensi, tidak dapat mengesan halangan di bawah atau di atas laser, menimbulkan risiko keselamatan). Penderia penglihatan 3D boleh mengimbangi kekurangan ini. Penyelesaian pengelakan halangan semasa terbaik untuk robot mudah alih ialah gabungan penderia penglihatan 3D dan LiDAR, dengan penderia penglihatan 3D menyediakan pengelakan halangan jarak dekat dan sederhana yang tepat dan LiDAR untuk pengelakan halangan dua dimensi jarak jauh. Memandangkan kamera TOF hampir tidak mempunyai titik buta, ia kini merupakan kamera penglihatan 3D yang paling banyak digunakan untuk mengelakkan halangan AGV.

• Pengiktirafan Tamat dan Docking: Di sesetengah gudang, penempatan barang adalah rumit, dan peletakan palet manual atau kenderaan selalunya tidak tepat. Ketidaktepatan ini menyukarkan forklift tanpa pemandu untuk mengenal pasti palet dengan tepat menggunakan had mekanikal tradisional atau pengecaman kamera monokular, yang membawa kepada ralat kedudukan yang kerap semasa dok palet dan, akibatnya, kecekapan operasi yang rendah. Menggunakan penglihatan 3D untuk menangkap imej palet, digabungkan dengan algoritma pemprosesan imej yang sesuai, forklift boleh mengenal pasti kedudukan palet dan koordinat postur, bijak melaraskan arah untuk memasukkan, dan mencapai pengendalian palet pintar tanpa pemandu, menyelesaikan isu sisihan sudut yang ketara semasa forklift tanpa pemandu. dok palet. Tambahan pula, algoritma AI boleh digunakan untuk mengukuhkan dan mempelajari model pengecaman palet secara mendalam, meningkatkan lagi ketepatan pengecaman dan penjejakan palet.
•  

Hala Tuju Masa Depan: Resolusi Lebih Tinggi, Kadar Bingkai Lebih Pantas, Kebolehsuaian Alam Sekitar yang Lebih Baik

Apabila aplikasi robot mudah alih terus mendalam, permintaan untuk keupayaan penderiaan yang lebih tinggi telah meningkat, mendorong pembangunan teknologi penglihatan 3D ke arah ini. Walau bagaimanapun, aplikasi semasa penglihatan 3D dalam robot mudah alih masih di peringkat awal. Apabila robot mudah alih terus berkembang, dengan persekitaran aplikasi yang lebih pelbagai, keperluan untuk sistem penglihatan 3D akan menjadi lebih ketat, memacu peningkatan selanjutnya dalam teknologi penglihatan 3D.

Sila klik pada pautan di bawah untuk membaca lebih lanjut:

Memperkenalkan Casis Robot Reeman Moon Knight

Memperkenalkan Robot Penghantaran Makanan Kilat

Memperkenalkan Robot Penghantaran Hospital Jururawat