3D視覺 | 為防疫機器人裝上智慧之眼

2020年03月12日 15:52:16人氣：1176來源：杭州藍芯科技有限公司

　　*疫情爆發(fā)以來，機器人企業(yè)敏銳地嗅到了市場的氣息，紛紛加入到抗疫機器人產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和市場開拓中。年后復工復產(chǎn)以來，醫(yī)療服務機器人、醫(yī)用消毒機器人、無接觸式測溫機器人的生產(chǎn)和銷售均呈現(xiàn)井噴式增長。

　　市場對防疫機器人的需求*未有放大，然而，機器人是一項集成度非常高，綜合性相當強的人工智能技術。雖然，我國機器人已經(jīng)歷20年發(fā)展，并在多個行業(yè)中批量成熟運用，但醫(yī)院環(huán)境的復雜性仍不容小覷，——醫(yī)院人員走動量大(動態(tài)障礙物多)，各類設備多(靜態(tài)障礙物多)。因此，移動機器人要在醫(yī)院環(huán)境中安全、穩(wěn)定、高效運行，“避障”成了首要解決的問題。

　　為提高移動機器人對障礙物的精準感知，藍芯科技3D視覺避障系統(tǒng)(LX-3DV-BAS)應運而生。LX-3DV-BAS由藍芯科技自主研發(fā)的Eagel(鷹)系列3D視覺傳感器和智能算法組成。通過搭載LX-3DV-BAS，移動機器人在行進過程中能夠實時獲取周圍障礙物信息，包括尺寸、形狀和位置等，就好像給機器人裝上了“智慧之眼”。

　　在環(huán)境感知方案上，市面上避障傳感器種類繁多，但無外乎單點紅外傳感器、單線激光雷達、超聲波傳感器、碰撞條，以及視覺傳感器。機械式碰撞條這種暴力性、機械式的避障通常作為后的防撞措施；超聲波避障這種技術經(jīng)常會出現(xiàn)誤判；技術稍先進一些的采用激光雷達進行避障，但激光雷達的局限性在于，它只能掃描某一平面內的障礙物，對那些低于或者高于掃描面的障礙物則表現(xiàn)出無能為力，尤其是低矮障礙物和懸空障礙物；技術極為先進的是采用視覺進行立體避障也就是3D視覺避障，但是絕大多數(shù)視覺避障都是針對近距離障礙物進行識別。因此，目前極為完善的避障方案是3D視覺+激光雷達。

　　用于3D視覺避障的技術種類同樣不少，——結構光3D視覺技術，通常無法在強環(huán)境光下工作，甚至長時間工作都會存在測距不準的情況；雙目3D視覺技術的難點在于雙目匹配的復雜性和魯棒性較差，在黑暗無光的情況下實現(xiàn)不了避障；基于TOF的視覺避障技術則因為計算復雜度較低、魯棒性較高、環(huán)境光抑制能力較好而成為移動機器人避障shou選。藍芯科技正是采用TOF視覺避障技術。

　　為應用在移動機器人上，藍芯科技的技術人員將相機放在振動臺(100Hz震動)，高低溫循環(huán)箱(-10℃-80℃、濕度90%)內連續(xù)運轉超過2個月。常規(guī)室內情況下，裝有Eagle系列傳感器的移動機器人可以避開地面以上3cm障礙物或低于地平面3cm的凹坑，面對窗邊陽光直射場景，金屬拉絲反光，低至5%反射率等情況依然有較好的避障性能。因此，3D視覺傳感系統(tǒng)(LX-3DV-BAS)能夠很好地解決機器人在醫(yī)院、工廠、學校、機場、酒店、商場等復雜環(huán)境下運行的諸多技術難題，包括高環(huán)境光干擾，金屬拉絲反光，反射率影響，運動模糊，多機干擾等等。

　　以工匠精神千錘百煉，苛求每一個細小參數(shù)，經(jīng)反復驗證后推向應用，技術和產(chǎn)品才經(jīng)得起市場和時間的考驗。藍芯科技已將3D視覺傳感系統(tǒng)(LX-3DV-BAS)搭載在自主研發(fā)的移動機器人產(chǎn)品上，并且在國內多個工廠中廣泛應用。

　　上圖中的測溫消毒機器人采用Eagle系列LXPS-Eagle-I310-U傳感器進行避障，傳感器詳細規(guī)格參數(shù)如下：

關鍵詞：機器人視覺傳感器超聲波傳感器振動臺視覺傳感系統(tǒng)

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