O3R: la piattaforma per telecamere per robot autonomi

Il più alto livello di automazione nell'industria automobilistica

L'industria automobilistica punta al livello 5. Con una piena automazione, l'interazione del conducente non è più necessaria, rendendo così il veicolo autonomo e privo di rischi anche se utilizzato da utenti finali non esperti.
I produttori sono consapevoli che il livello 5 può essere raggiunto solo con un sistema di percezione che permette al veicolo di rilevare completamente l'ambiente circostante.

• Fusione di numerosi segnali di telecamere e sensori per proteggere in modo affidabile l’ambiente di azione del veicolo. Ogni modalità del sensore è progettata per compensare le "debolezze" di un’altra modalità, realizzando così una piattaforma robusta per la migliore percezione ambientale possibile.

Tecnologia collaudata, adeguata ad un nuovo ambiente

I robot autonomi vengono utilizzati ormai da più di 70 anni. La procedura non è quindi nuova, ma è stata finora legata a delle sfide.

• A differenza del settore automobilistico, i costi sono un ostacolo per l’introduzione dei robot autonomi.
• I punti di ingresso per i robot autonomi richiedono grandi investimenti da parte dell'utente che deve aspettare più tempo per raggiungere un elevato ritorno sull'investimento.
• I produttori sono costretti a scendere a compromessi nella scelta dell'hardware e a concentrarsi principalmente sulla sicurezza per ridurre i costi di produzione. Questo limita la flessibilità complessiva del robot, riducendone la performance.

E se non dovessi scendere a compromessi?

Automatizzare i robot autonomi con la nuova piattaforma O3R

L'approccio dell'industria automobilistica per raggiungere il livello di automazione 5 è giusto e importante. Una migliore percezione dell'ambiente porta a una maggiore flessibilità e a un funzionamento complessivo più efficiente e sicuro di un veicolo autonomo.
Le stesse opportunità e i vantaggi dovrebbero esistere anche per l'industria dei robot autonomi.

Per raggiungere un elevato livello di automazione anche nei robot autonomi, è necessario superare le sfide delle applicazioni più complesse con più telecamere, compresa la sincronizzazione e la fusione dei sensori. L'unico modo per ridurre i costi operativi totali delle piattaforme di percezione è semplificando la realizzazione e l'integrazione di complessi sistemi di sensori e telecamere.

La piattaforma O3R è stata sviluppata per svolgere questa funzione.

La piattaforma O3R è la soluzione completa per l'elaborazione centralizzata e sincronizzata delle informazioni derivanti dalle immagini e dai sensori in robot autonomi, ad esempio veicoli a guida automatica (AGV). L'integrazione semplificata e l'interazione affidabile di telecamere e sensori consentono di implementare funzioni importanti come la prevenzione di collisioni, la navigazione e il posizionamento. Inoltre, l'analisi e il dimensionamento di oggetti stazionari possono essere realizzati e resi più efficaci utilizzando più telecamere. La misurazione di pallet, tronchi, pacchi o valigie è solo un esempio.

ifm offre telecamere adeguate e ad alte prestazioni come componenti della piattaforma. Le telecamere 2D/3D hanno un angolo di apertura di 60° o 105° e sono dotate del nuovissimo sensore ToF di pmdtechnologies ag. L'azienda del Gruppo ifm progetta sensori che vengono utilizzati nei prodotti di visione degli specialisti dell'automazione e li adatta esattamente ai rispettivi requisiti. Grazie alla luce infrarossa modulata, la telecamera 2D/3D rileva gli oggetti con la massima affidabilità anche in presenza di una maggiore luminosità ambientale.

Il cuore del sistema è la potente unità di calcolo, Video Processing Unit (VPU). La VPU è basata su Yocto Linux e NVIDIA Jetson TX2 e supporta ambienti di sviluppo aperti come ROS e Docker. La VPU è dotata di connettori per un massimo di sei telecamere e, tramite un'interfaccia Gigabit Ethernet, è possibile collegare sensori aggiuntivi, come quelli a ultrasuoni per il rilevamento di superfici in vetro come porte o pareti divisorie. Tutti i "sensi" rilevanti, necessari ad un AGV per una navigazione autonoma e sicura, vengono registrati ed elaborati in un punto centrale.

L'architettura software O3R facilita sia la progettazione che lo sviluppo in serie grazie ad una ricca selezione di strumenti software e al supporto di numerose interfacce. Utilizzando un'architettura Docker, vengono supportati ambienti di sviluppo aperti come Python, ROS, CUDA e C++.