杭州蓝芯科技有限公司

物流设备网初级2

收藏

3D视觉 | 为防疫机器人装上智慧之眼

时间:2020-03-12      阅读:260

新冠疫情爆发以来,机器人企业敏锐地嗅到了市场的气息,纷纷加入到抗疫机器人产品的研发、生产和市场开拓中。年后复工复产以来,医疗服务机器人、医用消毒机器人、无接触式测温机器人的生产和销售均呈现井喷式增长。
 

市场对防疫机器人的需求空前未有放大,然而,机器人是一项集成度非常高,综合性相当强的人工智能技术。虽然,我国机器人已经历20年发展,并在多个行业中批量成熟运用,但医院环境的复杂性仍不容小觑,——医院人员走动量大(动态障碍物多),各类设备多(静态障碍物多)。因此,移动机器人要在医院环境中安全、稳定、高效运行,“避障”成了首要解决的问题。


为提高移动机器人对障碍物的精准感知,蓝芯科技3D视觉避障系统(LX-3DV-BAS)应运而生。LX-3DV-BAS由蓝芯科技自主研发的Eagel(鹰)系列3D视觉传感器和智能算法组成。通过搭载LX-3DV-BAS,移动机器人在行进过程中能够实时获取周围障碍物信息,包括尺寸、形状和位置等,就好像给机器人装上了“智慧之眼”。
 

 

在环境感知方案上,市面上避障传感器种类繁多,但无外乎单点红外传感器、单线激光雷达、超声波传感器、碰撞条,以及视觉传感器。机械式碰撞条这种暴力性、机械式的避障通常作为后的防撞措施;超声波避障这种技术经常会出现误判;技术稍先进一些的采用激光雷达进行避障,但激光雷达的局限性在于,它只能扫描某一平面内的障碍物,对那些低于或者高于扫描面的障碍物则表现出无能为力,尤其是低矮障碍物和悬空障碍物;技术极为先进的是采用视觉进行立体避障也就是3D视觉避障,但是绝大多数视觉避障都是针对近距离障碍物进行识别。因此,目前极为完善的避障方案是3D视觉+激光雷达。

用于3D视觉避障的技术种类同样不少,——结构光3D视觉技术,通常无法在强环境光下工作,甚至长时间工作都会存在测距不准的情况;双目3D视觉技术的难点在于双目匹配的复杂性和鲁棒性较差,在黑暗无光的情况下实现不了避障;基于TOF的视觉避障技术则因为计算复杂度较低、鲁棒性较高、环境光抑制能力较好而成为移动机器人避障shou选。蓝芯科技正是采用TOF视觉避障技术。
 

为应用在移动机器人上,蓝芯科技的技术人员将相机放在振动台(100Hz震动),高低温循环箱(-10℃-80℃、湿度90%)内连续运转超过2个月。常规室内情况下,装有Eagle系列传感器的移动机器人可以避开地面以上3cm障碍物或低于地平面3cm的凹坑,面对窗边阳光直射场景,金属拉丝反光,低至5%反射率等情况依然有较好的避障性能。因此,3D视觉传感系统(LX-3DV-BAS)能够很好地解决机器人在医院、工厂、学校、机场、酒店、商场等复杂环境下运行的诸多技术难题,包括高环境光干扰,金属拉丝反光,反射率影响,运动模糊,多机干扰等等。

以工匠精神千锤百炼,苛求每一个细小参数,经反复验证后推向应用,技术和产品才经得起市场和时间的考验。蓝芯科技已将3D视觉传感系统(LX-3DV-BAS)搭载在自主研发的移动机器人产品上,并且在国内多个工厂中广泛应用。

 

上图中的测温消毒机器人采用Eagle系列LXPS-Eagle-I310-U传感器进行避障,传感器详细规格参数如下:

 

上一篇: 复工复学,防疫机器人“忙坏了”