Ymmärtääkseen ympäristönsä, tunnistaakseen esineitä, havaitakseen esteitä ja ylläpitääkseen vakaata navigointia AGV-robotti luottaa luotettavaan visuaaliseen syöttöön. Näihin käyttötarkoituksiin AGV-robotin USB-kameramoduuli tarjoaa hyödyllisen kuvantamisrajapinnan robotin sulautetun tietokoneen ja ympäröivän ympäristön välillä. Parhaan kameramoduulin valintaan kuuluu muutakin kuin vain maksimiresoluutio. Yhdessä seuraavat tekijät on otettava huomioon: anturin koko, linssin näkökenttä, kuvanlaatu, kuvataajuus, alhainen-valoteho, USB-liitäntä, asennustila ja kuvankäsittelytarpeet.
2 megapikselin kameramoduuli pystyy jo tarjoamaan tarpeeksi 1920 x 1080 kuvan yksityiskohtia kohteiden havaitsemiseen ja navigointiin monissa sisätiloissa AGV- ja mobiilirobottisovelluksissa. Korkeamman-resoluution kameramoduuli tai erikoistunut globaali suljinratkaisu saattaa olla sopivampi, kun robotin on tunnistettava pienempiä kohteita, luettava tarroja, tutkittava tavaroita tai tuettava tekoälyn näköalgoritmeja.
Miksi AGV-robotit tarvitsevat erillisen kameramoduulin
Automaattivaunut toimivat eri tavalla kuin kiinteät teollisuuskamerat. Kiinteällä kameralla on yleensä ennustettavissa oleva sijainti, etäisyys ja valaistus. Automaattivaunukamera liikkuu jatkuvasti varastojen, tehtaiden, sairaaloiden tai logistiikka-alueiden läpi. Kameran on siksi säilytettävä käyttökelpoinen kuvanlaatu, kun kohtaus, etäisyys, valaistus ja katselukulma muuttuvat.
Robotin arkkitehtuurista riippuen kamera voi tukea useita toimintoja, kuten esteiden havaitsemista, visuaalista navigointia, QR- ja viivakoodintunnistusta, kuormalavojen tunnistusta, telakointiapua, polun valvontaa, esineiden tunnistusta ja AI{0}}-pohjaista näkymäanalyysiä.
Kamera on vain yksi osa järjestelmää. Sen lähdön on vastattava AGV-ohjaimen prosessointikykyä. Erittäin korkearesoluutioinen kamera ei ole automaattisesti parempi, jos sulautettu prosessori ei pysty käsittelemään lisäkuvadataa tarpeeksi nopeasti.
Tärkeimmät kameravaatimukset AGV Visionille
1. Tarkkuus ja kuvan selkeys
Resoluutio tulee valita visuaalisen tehtävän mukaan eikä pelkästään markkinoinnin spesifikaatioiden mukaan. A2MP kameramoduulitarjoaa 1920 × 1080 ulostulon ja on usein käytännöllinen lähtökohta AGV-navigointiin, esteiden tunnistukseen ja yleiseen näkymän valvontaan.
Esimerkiksi jos kamera on asennettu lähelle lattiaa ja se tarkkailee pääasiassa suuria esteitä, 2 megapikselin ratkaisu voi olla riittävä. Jos saman kameran on tunnistettava pieniä tarroja tai luettava viivakoodeja kauempaa, objektiivin ja anturin resoluutio tulee tärkeämmäksi.
Kuvan selkeyteen vaikuttavat myös linssi, anturin pikselin koko, valotuksen säätö, valaistus, pakkausmuoto ja kuvankäsittelyalgoritmi{0}. Siksi resoluutio tulee aina arvioida yhdessä todellisen kohteen etäisyyden ja näkökentän kanssa.
2. Linssi ja näkökenttä
Objektiivin valinta on yksi tärkeimmistä päätöksistä AGV-kamerajärjestelmässä. Laajakulmaobjektiivi-voi peittää suuremman alueen robotin edessä, mikä on hyödyllistä esteiden havaitsemisessa ja navigoinnissa. Liiallinen laajakulma-vääristymä voi kuitenkin saada kohteen lähellä kuvan reunaa näyttämään epämuodostuneilta.
Tarkkaa objektintunnistusta vaativissa sovelluksissa -vähäisempi linssi voi olla parempi valinta. Jos automaattitrukin on tarkkailtava eri etäisyyksiä tai tunnistettava kohteita suhteellisen pitkältä työskentelyetäisyydeltä, kapeampi näkökenttä voi myös olla parempi.
Käytännössä objektiivi tulee valita asennuskorkeuden, kamerakulman, vähimmäistunnistusetäisyyden, suurimman tunnistusetäisyyden ja vaaditun peittoalueen perusteella.
3. Kuvataajuus ja liike
AGV-autot ovat liikkuvia alustoja, joten liikkeen tehokkuudella on merkitystä. 30 fps -kamera sopii moniin tavallisiin navigointi- ja valvontasovelluksiin. Jos robotti liikkuu nopeammin tai kameraa käytetään reaaliaikaiseen visuaaliseen-seurantaan, suurempi kuvanopeus voi vähentää liikkeeseen liittyvän tiedon menetystä.
Nopeasti{0}}liikkuvissa kohtauksissa on otettava huomioon myös anturin tyyppi. Maailmanlaajuinen suljinkamera voi vähentää liikkeen vääristymiä verrattuna tavanomaiseen rullakaihtimen tunnistimeen, mikä tekee siitä hyödyllisen nopeassa-konenäössä, objektien seurannassa ja robottisovelluksissa.
4. Heikko-Kevyt suorituskyky ja WDR
Varaston ja tehtaan valaistus on harvoin yhtenäinen. Automaattitrukki voi siirtyä valoisalta tuotantoalueelta tummempaan käytävään tai kulkea alueiden läpi, joissa on voimakas taustavalo.
Kameramoduuli, jolla on hyvä matala{0}}valoherkkyys, voi säilyttää hyödyllisempiä kuvatietoja, kun valaistus heikkenee. WDR voi myös auttaa, kun samassa kehyksessä on sekä kirkkaita että tummia alueita.
Yöllä tai huonosti valaistuilla alueilla toimiville automaattitrukeille voidaan harkita IR--yhteensopivaa kameramoduulia. Tarkka IR-aallonpituus, IR-leikkauskonfiguraatio ja valaistuksen järjestely tulisi arvioida yhdessä sen sijaan, että pimeänäköä käytettäisiin pelkkänä kameran-määritelmänä.
AGV-kameran valintaajattelu: Aloita tehtävästä
Käytännöllinen tapa valita AGV-kameramoduuli on työskennellä taaksepäin näkötehtävästä.
Vaihe 1: Määritä, mitä kameran tulee nähdä
Tunnista ensin kohde: esteet, hyllyt, lavat, lattiamerkinnät, QR-koodit, viivakoodit, ihmiset, paketit tai telakointiasemat. Kohde määrittää kuvan tarvittavat yksityiskohdat.
Vaihe 2: Määritä työetäisyys
Mittaa tyypilliset ja äärimmäiset etäisyydet kameran ja kohteen välillä. Lyhyen -etäisyyden esteen havaitsemiseen käytettävä kamera saattaa vaatia eri linssin kuin useiden metrien päässä varastotarrojen lukemiseen käytetty kamera.
Vaihe 3: Valitse Tarkkuus ja anturi
Valitse anturi visuaalisen tehtävän määrittämisen jälkeen. Yleistä AGV-navigointia varten a2MP 1080P kameramoduulivoi tarjota kohtuullisen tasapainon kuvan selkeyden, käsittelykuorman, kaistanleveyden ja kustannusten välillä. Korkeamman-resoluution antureita tulisi harkita, kun sovellus vaatii enemmän kuvan yksityiskohtia.
Vaihe 4: Yhdistä käyttöliittymä ohjaimeen
Kameraliittymän on vastattava AGV:n sulautettua laskenta-alustaa. USB UVC on kätevä järjestelmissä, jotka jo tukevat USB-kameroita, ja se voi yksinkertaistaa integrointia, koska kamera voi toimia ilman omaa ohjainta monissa ympäristöissä.
MIPI-kameramoduuli voi olla parempi laitteistovalinta sulautetuille alustoille, joissa on suora MIPI CSI-2 -yhteys. Päätös tulisi siksi tehdä yhdessä ohjainarkkitehtuurin kanssa eikä itsenäisesti.
Vaihe 5: Tarkista mekaaninen integrointi
Tila on usein rajallinen AGV-alustassa. Piirilevyn mitat, linssin korkeus, liittimen asento, kaapelin suunta, asennusreiät ja optinen akseli vaikuttavat kaikki lopulliseen asennukseen.
Tässä räätälöity kameramoduuli voi olla käytännöllisempi kuin tavallinen verkkokamera. Anturi, linssi, kaapeli, liitin, piirilevyn muoto ja asennusrakenne voidaan ottaa huomioon suunnitteluvaiheessa.
2MP-kameramoduulin valinta AGV-roboteille
2 megapikselin kameramoduuli on hyödyllinen vaihtoehto, kun automaattitrukki tarvitsee Full HD -kuvausta ilman liiallisia käsittely- ja kaistanleveysvaatimuksia sulautetulle tietokoneelle. Esimerkiksi TUXI:t2MP GC2093-kameramoduulitukee 1920 × 1080 resoluutiota 30 fps:llä ja tarjoaa useita linssivaihtoehtoja, joten se voidaan mukauttaa erilaisiin kuvausetäisyyksiin ja -näkökenttävaatimuksiin.
Sovelluksissa, joissa liikkeen sieppaus on tärkeämpää,2 megapikselin kameramoduulivalikoimatarjoaa useita anturi- ja konfigurointivaihtoehtoja, jotka voidaan arvioida AGV:n käsittelyalustan ja kuvantamisvaatimusten mukaan.
Lopullinen valinta tulee silti varmistaa oikeilla näytteillä. AGV-sovelluksessa sama anturi voi tuottaa huomattavasti erilaisia tuloksia, kun objektiivia, kamerakulmaa, valotusasetuksia, valaistusta ja kuvankäsittelyparametreja on muutettu.
USB-liitäntä ja sulautettujen järjestelmien integrointi
USB on houkutteleva AGV-kehityksessä, koska se vähentää laitteiston integrointityötä kameran ja sulautetun tietokoneen välillä. Tavallisia USB-videolaitteita tukevat käyttöjärjestelmät ja sulautetut alustat voivat yleensä tunnistaa UVC--yhteensopivan kameran.
Varsinaisessa järjestelmän suunnittelussa on vielä otettava huomioon USB-kaistanleveys, kaapelin pituus, liittimen luotettavuus, virrankulutus, sähkömagneettiset häiriöt ja ohjaimeen kytkettyjen kameroiden määrä.
Esimerkiksi kaksikameraisessa AGV-järjestelmässä yksi kamera voi suunnata eteenpäin navigointia varten, kun taas toinen tarkkailee taka- tai sivualuetta. Tässä tapauksessa käsittelyalusta tarvitsee riittävän USB-kaistanleveyden ja laskentakapasiteetin käsitelläkseen samanaikaisia videovirtoja.
Yleiset AGV-kamerasovellukset
USB-kameramoduuli voidaan integroida erilaisiin AGV- ja mobiilirobottitoimintoihin:
- Esteiden havaitseminen ja visuaalinen navigointi
- QR-koodin ja viivakoodin tunnistus
- Lavan ja pakkauksen tunnistaminen
- Telakointi ja aseman kohdistus
- Lattiamerkintä ja polun tunnistus
- Varaston inventointiapu
- AI-pohjainen objektien tunnistus
- Turvallisuusvalvonta mobiilirobottien ympärillä
Mitä tulee varmistaa ennen AGV-kameramoduulin tilaamista
Ennen näytteiden pyytämistä tai räätälöinnin aloittamista on hyödyllistä laatia lyhyt tekninen eritelmä, joka kattaa seuraavat seikat:
- Vaadittu tarkkuus ja kuvataajuus
- Kohteen tunnistusetäisyys
- Vaadittu vaaka- ja pystysuuntainen FOV
- Valaistus ja huonot{0}}valaistusolosuhteet
- USB- tai MIPI-liitäntävaatimus
- Käytettävissä oleva asennustila
- Kaapelin pituus ja liittimen tyyppi
- Käyttölämpötila
- AI-algoritmi ja sulautetun prosessorin vaatimukset
- Odotettu prototyyppi ja tuotantomäärä
Räätälöidyt USB-kameramoduulit AGV Visionille
Pelkän tuotteen oston sijaan kameran valinta AGV-projekteihin on yleensä järjestelmä{0}}tason päätös. Anturia, linssiä, käyttöliittymää, mekaanista rakennetta, valaistusta ja kuvankäsittelyä koskevien vaatimusten tulee toimia yhdessä.
Anturin, linssin, piirilevyn muodon, liittimen ja kaapelin muokkaustuen ansiosta TUXI tarjoaa USB-kameramoduuliratkaisuja sulautettuihin näkemyksiin, robotiikkaan, teollisuuslaitteisiin ja muihin sovelluksiin. Oikea kamerakokoonpano voidaan määrittää ennen prototyyppitestausta, jos sinulla on jo AGV-ohjain, kohdeetäisyys, asennustila ja tarvittava FOV.
AGV-kameraprojektissa hyödyllisin ensimmäinen vaihe on olla valitsematta korkeimman resoluution{0}}anturia. Se määrittelee tarkalleen, mitä robotin pitää nähdä.
