• Продукти
  • Промисловості
  • IIoT & Рішення
  • Сервіс
  • Компанія

KNAPP — Система 3D-камер у мобільних роботах

Мобільні машини
Транспорт та логістика
Внутрішня логістика й мобільна робототехніка
Мобільні роботи
Безпека
Machine protection Safety of persons Access prevention
Application report

Камери за кермом

Система 3D-камер в автономних мобільних роботах

У світі, який адаптується до швидких змін і досягнень у галузі технологій і сталого розвитку, необхідність перепроєктування внутрішньологістичних процесів стає дедалі нагальнішою. KNAPP Industry Solutions, дочірня компанія KNAPP AG, австрійського першопрохідця в галузі інтралогістики, установлює нові стандарти за допомогою своїх передових автономних мобільних роботів і потужної технології 3D-камер від ifm.

Австрійська компанія KNAPP, що базується в Харт-бай-Граці, спеціалізується на розробці індивідуальних логістичних рішень.

«Ми допомагаємо нашим клієнтам автоматизувати процеси у всьому ланцюжку створення вартості й стимулювати цифровізацію. Ми розділені на різні бізнес-підрозділи, наприклад, «Харчові продукти», «Мода», «Роздрібна торгівля», «Оптова торгівля» та «Промисловість». У підрозділі «Галузеві рішення» ми обслуговуємо клієнтів в галузі переробної промисловості й розробляємо автономні мобільні роботи, так звані «відкриті човники», — пояснює Філіп Гоцман, керівник групи розробки програмного забезпечення для керування човником.

Човники автономно перевозять вантажі між різними виробничими майданчиками чи складськими приміщеннями. Вони охоплюють широкий спектр застосування: від транспортування важких піддонів до невеликих матеріалів і коробок.

Ми шукали не готову систему, а рішення, у рамках якого ми могли б працювати разом із партнером над хорошим продуктом і концепцією, а також розробляти власні алгоритми й процеси.

Філіп Гоцман Керівник групи розробки програмного забезпечення для керування човником

Про Knapp

KNAPP Industry Solutions — компанія групи KNAPP, що спеціалізується на індивідуальних рішеннях у галузі промислової, виробничої та розподільчої логістики. Завдяки масштабованим човниковим системам компанія пропонує технології, які встановлюють нові стандарти гнучкості й доступності в промисловому середовищі.

Ми шукали не готову систему, а рішення, у рамках якого ми могли б працювати разом із партнером над хорошим продуктом і концепцією, а також розробляти власні алгоритми й процеси.

Філіп Гоцман Керівник групи розробки програмного забезпечення для керування човником

Про Knapp

KNAPP Industry Solutions — компанія групи KNAPP, що спеціалізується на індивідуальних рішеннях у галузі промислової, виробничої та розподільчої логістики. Завдяки масштабованим човниковим системам компанія пропонує технології, які встановлюють нові стандарти гнучкості й доступності в промисловому середовищі.

На відміну, наприклад, від AGV (автоматично керованих транспортних засобів), які рухаються за фіксованим маршрутом, відкриті човники належать до категорії AMR (автономні мобільні роботи). Їх особливістю є те, що вони долають відстань від пункту відправлення до пункту призначення гнучко й без фіксованого маршруту.

Перевага: Автономні мобільні роботи можуть швидко адаптуватися до зміни розміщення та процесів. Як наслідок, час налаштування для виконання нових завдань або в разі зміни оточення зводиться до мінімуму. Така адаптивність дає змогу легко масштабувати систему за потреби, забезпечуючи економічно ефективне рішення в довгостроковій перспективі.

Щоб уникнути зіткнень із людьми або об'єктами, ключовим компонентом автономної навігації є надійне й безперервне тривимірне виявлення оточення.

Використання системи камер O3R

Ключовим компонентом у досягненні цього неймовірного рівня гнучкості є технологія 3D-камери, розроблена фахівцями з автоматизації, компанією ifm. Завдяки потужній системі камер O3R відкриті човники можуть точно виявляти фізичні об'єкти в трьох вимірах і безперешкодно й безпечно переміщатися виробничим об'єктом.

Ми використовуємо систему камер O3R від ifm у наших відкритих човниках для виявлення перешкод на їхньому шляху. Система забезпечує повний 3D-моніторинг усього шляху руху на всій висоті транспортного засобу. Це означає, що ми можемо запропонувати додатковий захист на додачу до встановлених сертифікованих лазерних сканерів.

Філіп Гоцман Керівник групи розробки програмного забезпечення для керування човником

Це також дає нам змогу, наприклад, виявляти предмети, що виступають на шляху руху, як-от зубці вил. Крім того, 3D-моніторинг дає нам надійний спосіб виявлення проходу через ворота тощо.

Ми також використовуємо систему O3R на наших Open Shuttles Fork для виявлення вантажів, тобто для виявлення піддонів або схожих на піддони вантажів. Це дає нам змогу піднімати вантаж, які можуть мати трохи інше положення, наприклад після того, як їх опустили за допомогою ручного вилкового навантажувача.

3D-датчики використовуються для вимірювання вантажу й визначення його точного положення, щоб забезпечити можливість точного підходу до нього та його підйому», - говорить Філіп Гоцман.

Рішення на користь ifm

Коли справа дійшла до вибору відповідного 3D-рішення, ключовим фактором стала зручна для розробників налаштовувана технологія ifm.

«Ми вирішили використати рішення ifm, поки ще тестували його в польових умовах. Основними причинами цього стали перспективна концепція з розподіленими, відносно невеликими головками камер і центральним комп'ютерним блоком для оцінки, що також дає змогу розробляти програмне забезпечення власними силами.

Для нас у компанії KNAPP дуже важливо мати змогу самостійно відображати системно-релевантні процеси, зокрема тривимірне виявлення перешкод і вантажів, і впливати на них.»

Зображення 1: Автономно керований відкритий човник для завдань із транспортування в інтралогістиці. Зображення 2: Камера O3R — це комбінована 2D/3D-камера для розпізнавання периметра.

Ми шукали не готову систему, а рішення, у рамках якого ми могли б працювати разом із партнером над хорошим продуктом і концепцією, а також розробляти власні алгоритми й процеси. У такий спосіб ми зберігаємо контроль та можемо вносити корективи.

Однією з переваг системи O3R є те, що вона дуже зручна для розробників і для неї наявна чудова документація. Компанія ifm також надає бібліотеки для розробки спеціального програмного забезпечення, а також засоби інтеграції драйверів ROS тощо. Нам це дуже подобається. Особливо варто також згадати якість співпраці з нашими колегами з ifm», — резюмує Філіп Гоцман з компанії KNAPP.

Автономний човник перевозить ящик на піддоні

Open Shuttle Fork — це автономний мобільний робот (AMR) для транспортування стандартних піддонів, стелажів і спеціальних вантажних контейнерів.

Високопродуктивна система камер

Платформа O3R є комплексним рішенням для централізованого, синхронізованого опрацювання зображень й інформації з датчиків в автономних мобільних роботах або інших автоматично керованих транспортних системах.

Ядром системи є потужний обчислювальний блок, який називається блоком опрацювання відеозображень (VPU). На основі архітектури Yocto-Linux та Docker підтримуються відкриті середовища розробки, як-от Python, C++, CUDA та ROS.

VPU оцінює інформацію з шести камер одночасно й може об'єднувати й зіставляти її з іншою важливою інформацією з датчиків, наприклад, з лідар-датчика 2D, у процесі «злиття датчиків», що забезпечує надійне й достовірне сприйняття навколишнього середовища. На цій основі можна ефективно виконувати завдання планування маршруту й навігації.

Використовуючи до шести камер, можна досягти безперервного охоплення на 360 градусів. До платформного рішення також включені 3D-камери. Вони мають апертурний кут 60 x 45 градусів або 105 x 78 градусів і використовують передову технологію Time-of-flight PMD.

Запатентована «Технологія кодованої модуляції» забезпечує надійне виявлення перешкод і сторонніх предметів навіть при підвищеному впливі навколишнього світла й наявності багатьох інших перешкод. Крім 3D зображення у вигляді хмари точок, камери також надають класичне 2D зображення оточення.

Взаємодія камер та датчиків забезпечує надійну реалізацію відповідних функцій, як-от запобігання зіткненням, локалізація, навігація та позиціонування.

Для виявлення перешкод ми встановили на наших відкритих човниках дві 3D-камери. Ідея полягає в тому, щоб використати різні переваги головок камер.

Філіп Гоцман Керівник групи розробки програмного забезпечення для керування човником

Ми встановили головку камери з кутом огляду 60 градусів. Основна увага приділяється охопленню основної зони руху й досягненню найкращого можливого освітлення контрольованої зони за допомогою технології Time-of-flight.

Ми також використовуємо головку камери з кутом огляду 105 градусів. Це дає змогу охопити всю висоту транспортного засобу, а також максимальну висоту при завантаженні. У такий спосіб ми можемо гарантувати безпечний і надійний прохід через ворота тощо.

Наш Open Shuttle Fork оснащений додатковою камерою для виявлення піддонів. Він використовується для забезпечення точного розташування вил у кишенях піддона. Таке поєднання окремих головок камер і центрального обчислювального блоку є великою перевагою з погляду економічно ефективного моніторингу.»

Блок опрацювання відео й 3D-камера

Система O3R містить блок опрацювання відео й до шести головок камер.

Висновок

Інноваційний синтез відкритих човників KNAPP із технологією камер O3R від ifm — це більше, ніж просто технічне рішення — це важливий крок у майбутнє інтралогістики. Поєднуючи гнучкість, точність й адаптивність, цей дует установлює нові стандарти в ланцюжку створення вартості інтралогістики.
Здатність індивідуального проєктування та інтеграції сучасних датчиків відкриває нові можливості для підвищення ефективності й стійкості виробництва. Цей приклад підкреслює не лише технологічний прогрес, а важливість співробітництва й відкритого обміну між такими компаніями, як KNAPP та ifm, для вирішення завдань сучасної промисловості й активного формування майбутнього.

Завантажити звіт про застосування зараз (PDF)
У чому ваш успіх з ifm?

Ви впровадили цікаве застосування за допомогою апаратного чи програмного забезпечення від ifm? Як наші датчики допомагають оптимізувати ваші технологічні операції? Повідомте нас! Ми будемо раді представити ваше рішення та поділитися ноу-хау з широкою аудиторією - звісно, безкоштовно.

Мобільні роботи: Ви готові до наступного рівня?

Ви шукаєте такі розумні рішення, які виведуть ваш мобільний парк на новий рівень? Тоді ви потрапили в потрібне місце! Від ефективних індивідуальних функцій до комплексної модернізації потужності — у нас є все, що потрібно вам і вашим мобільним роботам для вирішення майбутніх завдань.

Останні історії успіху

Надихаючі звіти про застосування, приклади з практики та відеозвіти з усіх галузей показують, як наші клієнти успішно скорочують витрати за допомогою рішень від ifm. У той же час, ефективність і функціональність машин часто можна підвищити.