自疫情爆發以來,自動化企業開始加入到抗疫產品的市場和研發中,尤其是機器人企業。各種類型的機器人產品層出不窮。現在各行各業都可以隨時隨地感受到機器人的氣息,包括醫療機器人、服務機器人、配送機器人。
防疫機器人的市場需求前所未有。但是,機器人是一項集成度非常高、綜合性很強的人工智能技術。雖然中國的機器人經歷了20年的發展,已經批量應用于多個行業,但是醫院不應低估環境的復雜性。醫院人走的多(動態障礙多),設備種類多(靜態障礙多)。因此,移動機器人應該在醫院在環境中安全、穩定、高效地運行,“避障”成為首要解決的問題。
為了提高移動機器人對障礙物的準確感知,藍芯三維視覺避障系統(LX-3DV-BAS)應運而生。LX-3DV-BAS由藍芯科技自主研發的Eagel系列3D視覺傳感器和智能算法組成。配備LX-3DV-BAS,移動機器人可以實時獲取周圍障礙物的信息,包括大小、形狀、位置等,就像給機器人裝上了“智慧之眼”。
在環境感知方案中,市面上的避障傳感器種類繁多,但不超過單點紅外傳感器、單線激光雷達、超聲波傳感器、防撞桿和視覺傳感器。機械防撞桿,一種暴力的機械式避障,通常作為最后的防撞措施;超聲波避障技術往往導致誤判;激光雷達是用來躲避障礙物的,但是激光雷達的局限性在于只能掃描某個平面內的障礙物,而對于掃描面以下或以上的那些障礙物,尤其是低矮的障礙物和懸浮的障礙物,就無能為力了。最先進的技術是利用視覺進行立體避障,即3D視覺避障,但視覺避障大多是針對近距離的障礙物識別。所以目前最完美的避障方案是3D視覺+激光雷達。
在3D視覺中也有許多種用于避開障礙物的技術。——結構光3D視覺技術通常無法在強環境光下工作,即使長時間工作也會出現測距不準的情況;雙目三維視覺技術的難點在于雙目匹配的復雜度和魯棒性較差,無法在黑暗中避開障礙物。基于TOF的視覺避障技術計算復雜度低、魯棒性高、環境光抑制能力好,是移動機器人的首選。藍芯技術采用TOF視覺避障技術。
為了應用于移動機器人,藍芯科技的技術人員將相機放在振動臺(100Hz振動)和高低溫循環箱(-10℃-80℃,濕度90%)中兩個多月。在正常的室內條件下,配備Eagle系列傳感器的移動機器人可以避開地面以上3厘米的障礙物或地面以下3厘米的坑。面對窗邊陽光直射的場景,金屬拉絲反光,反射率低至5%,依然具有良好的避障性能。因此,三維視覺傳感系統(LX-3DV-BAS)可以很好地解決機器人在視覺感知過程中的問題。醫院工廠、學校、機場、酒店、商場等復雜環境下的諸多技術難題。,包括高環境光干擾、金屬拉絲反射、反射率影響、運動模糊、多機干擾等等。
憑借工匠精神,對每一個微小的參數都苛求,經過反復驗證,最終投入應用,技術和產品經得起市場和時間的考驗。藍芯科技已將3D視覺傳感系統(LX-3DV-BAS)搭載在自主研發的移動機器人產品上,并在國內多家領先企業和工廠得到廣泛應用。
上圖中用于測溫消毒的機器人采用了Eagle系列LXPS-Eagle-I310-U傳感器進行避障。傳感器的詳細規格和參數如下: