За да разбере околната среда, да идентифицира обекти, да открие препятствия и да поддържа стабилна навигация, роботът AGV разчита на надежден визуален вход. За тези приложения модулът на USB камерата на робот AGV предлага полезен интерфейс за изображения между вградения компютър на робота и околната среда. Изборът на най-добрия модул на камерата включва повече от избор на максимална разделителна способност. Заедно трябва да се вземат предвид следните фактори: размер на сензора, зрително поле на обектива, качество на изображението, кадрова честота, производителност при ниска-осветеност, USB интерфейс, пространство за инсталиране и нужди за обработка на изображения.
Модулът на 2MP камера вече може да осигури достатъчно детайли на изображението 1920x1080 за откриване на обекти и навигация в много приложения за AGV и мобилни роботи на закрито. Модул на камера с по-висока-разделителна способност или специализирано решение за глобален затвор може да е по-подходящо, когато роботът трябва да разпознава по-малки цели, да чете етикети, да проверява стоки или да поддържа алгоритми за AI визуализация.
Защо роботите AGV имат нужда от специален модул за камера
AGV работят по различен начин от стационарните индустриални камери. Фиксираната камера обикновено има предсказуема позиция, разстояние и условия на осветление. AGV камера се движи непрекъснато през складове, фабрики, болници или логистични зони. Следователно камерата трябва да поддържа използваемо качество на изображението, докато сцената, разстоянието, осветеността и ъгълът на гледане се променят.
В зависимост от архитектурата на робота, камерата може да поддържа няколко функции, включително откриване на препятствия, визуална навигация, QR и разпознаване на баркод, идентификация на палети, помощ при докинг, наблюдение на пътя, разпознаване на обекти и AI-базиран анализ на сцена.
Камерата е само една част от системата. Неговият изход трябва да съответства на способността за обработка на AGV контролера. Камера с много висока разделителна способност не е автоматично по-добра, ако вграденият процесор не може да обработи допълнителните данни за изображение достатъчно бързо.
Основни изисквания към камерата за AGV Vision
1. Разделителна способност и яснота на изображението
Разделителната способност трябва да бъде избрана според визуалната задача, а не просто според маркетинговата спецификация. А2MP модул на камератаосигурява 1920×1080 изход и често е практическа отправна точка за AGV навигация, разпознаване на препятствия и общ мониторинг на сцена.
Например, ако камерата е монтирана близо до пода и наблюдава главно големи препятствия, 2MP решение може да е достатъчно. Ако същата камера трябва да разпознава малки етикети или да чете баркодове от по-голямо разстояние, разделителната способност на обектива и сензора стават по-важни.
Яснотата на изображението също се влияе от обектива, размера на пикселите на сензора, контрола на експозицията, осветлението, формата на компресия и алгоритъма-за обработка на изображението. Следователно разделителната способност винаги трябва да се оценява заедно с действителното целево разстояние и зрителното поле.
2. Обектив и зрително поле
Изборът на обектив е едно от най-важните решения в системата за камера AGV. Широкоъгълен-обектив може да покрие по-голяма площ пред робота, което е полезно за откриване на препятствия и навигация. Прекомерното широко{3}}изкривяване обаче може да накара обектите близо до ръба на изображението да изглеждат деформирани.
За приложения, изискващи точно разпознаване на обекти, лещите с по-ниско-изкривяване може да са по-добър избор. Ако AGV трябва да наблюдава различни разстояния или да идентифицира цели от сравнително голямо работно разстояние, по-тясното зрително поле също може да бъде за предпочитане.
На практика обективът трябва да бъде избран въз основа на височината на монтаж, ъгъла на камерата, минималното разстояние за откриване, максималното разстояние за откриване и необходимата зона на покритие.
3. Честота на кадрите и движение
AGV са движещи се платформи, така че производителността на движение има значение. 30fps камера е подходяща за много стандартни приложения за навигация и наблюдение. Ако роботът се движи по-бързо или камерата се използва за-визуално проследяване в реално време, по-високата кадрова честота може да намали-загубата на информация, свързана с движението.
За бързо{0}}движещи се сцени трябва да се има предвид и типът сензор. Камерата с глобален затвор може да намали изкривяването на движението в сравнение с конвенционалния сензор за ролетен затвор, което я прави полезна за високо- машинно зрение, проследяване на обекти и роботизирани приложения.
4. Ниска-светлинна производителност и WDR
Осветлението на складове и фабрики рядко е равномерно. AGV може да се премести от ярка производствена зона в по-тъмна пътека или да премине през зони със силно фоново осветление.
Модул на камерата с добра чувствителност към ниска-светлина може да запази повече полезна информация за изображението, когато осветеността спадне. WDR също може да помогне, когато един и същ кадър съдържа както светли, така и тъмни области.
За AGV, работещи през нощта или в слабо осветени зони, може да се обмисли IR{0}}камерен модул. Точната дължина на вълната на IR, конфигурацията на IR-отрязване и разположението на осветлението трябва да се оценяват заедно, вместо да се третира нощното виждане като-само спецификация на камерата.
Мислене за избор на AGV камера: Започнете от задачата
Практичен начин за избор на модул на камера AGV е да работите назад от визуалната задача.
Стъпка 1: Определете какво трябва да вижда камерата
Първо идентифицирайте целта: препятствия, рафтове, палети, подови маркировки, QR кодове, баркодове, хора, пакети или докинг станции. Целта определя необходимата детайлност на изображението.
Стъпка 2: Определете работното разстояние
Измерете типичните и екстремните разстояния между камерата и целта. Камера, използвана за откриване на препятствия с малък{1}}обхват, може да изисква различен обектив от този, използван за четене на складови етикети на няколко метра.
Стъпка 3: Изберете разделителна способност и сензор
Изберете сензора, след като дефинирате визуалната задача. За обща AGV навигация, a2MP 1080P камера модулможе да осигури разумен баланс между яснота на изображението, натоварване на обработката, честотна лента и цена. Сензори с по-висока-разделителна способност трябва да се имат предвид, когато приложението изисква повече детайли на изображението.
Стъпка 4: Свържете интерфейса с контролера
Интерфейсът на камерата трябва да съответства на вградената изчислителна платформа на AGV. USB UVC е удобен за системи, които вече поддържат USB камери и може да опрости интеграцията, тъй като камерата може да работи без патентован драйвер в много среди.
За вградени платформи с директна връзка с MIPI CSI-2, модулът на MIPI камера може да бъде по-добър хардуерен избор. Следователно решението трябва да се вземе заедно с архитектурата на контролера, а не независимо.
Стъпка 5: Проверете механичната интеграция
Пространството често е ограничено в шасито на AGV. Размерите на печатната платка, височината на лещата, позицията на конектора, посоката на кабела, монтажните отвори и оптичната ос влияят върху крайната инсталация.
Това е мястото, където персонализираният модул на камерата може да бъде по-практичен от стандартната уеб камера. Сензор, обектив, кабел, конектор, форма на печатни платки и монтажна структура могат да бъдат взети под внимание по време на етапа на проектиране.
Избор на 2MP камера модул за AGV роботи
2MP модулът на камерата е полезна опция, когато AGV се нуждае от Full HD изображения, без да поставя прекомерни изисквания за обработка и честотна лента на вградения компютър. Например TUXI's2MP GC2093 модул за камераподдържа разделителна способност 1920 × 1080 при 30 кадъра в секунда и предоставя множество опции за обективи, което го прави адаптивен към различни разстояния за изображения и изисквания--за зрително поле.
За приложения, където улавянето на движение е по-важно,Гама 2MP камера модулпредоставя няколко опции за сензори и конфигурация, които могат да бъдат оценени според платформата за обработка на AGV и изискванията за изображения.
Окончателният избор все още трябва да бъде проверен с реални проби. В AGV приложение един и същ сензор може да даде забележимо различни резултати след промяна на обектива, ъгъла на камерата, настройките на експозицията, осветеността и-параметрите за обработка на изображението.
USB интерфейс и вградена системна интеграция
USB е привлекателен за разработката на AGV, защото намалява работата по хардуерна интеграция, необходима между камерата и вградения компютър. UVC-съвместима камера обикновено може да бъде разпозната от операционни системи и вградени платформи, които поддържат стандартни USB видео устройства.
Действителният дизайн на системата все още трябва да вземе предвид USB честотната лента, дължината на кабела, надеждността на конектора, консумацията на енергия, електромагнитните смущения и броя на камерите, свързани към контролера.
За AGV система с двойна -камера, например, една камера може да гледа напред за навигация, докато друга наблюдава задната или страничната зона. В този случай платформата за обработка се нуждае от достатъчна USB честотна лента и изчислителен капацитет, за да обработва едновременни видео потоци.
Често срещани приложения за AGV камера
Модулът на USB камерата може да бъде интегриран в различни функции на AGV и мобилни роботи:
- Откриване на препятствия и визуална навигация
- Разпознаване на QR код и баркод
- Идентификация на палети и пакети
- Подравняване на докинг станция и станция
- Подова маркировка и разпознаване на пътеки
- Помощ при инвентаризация на склада
- AI{0}}откриване на обекти
- Мониторинг на безопасността около мобилните роботи
Какво да потвърдите, преди да поръчате AGV камера модул
Преди да поискате проби или да започнете персонализиране, е полезно да подготвите кратка техническа спецификация, обхващаща следните точки:
- Необходима разделителна способност и кадрова честота
- Разстояние за откриване на целта
- Необходим хоризонтален и вертикален FOV
- Осветление и условия на слаба{0}}осветеност
- Изискване за USB или MIPI интерфейс
- Налично място за монтаж
- Дължина на кабела и тип конектор
- Работна температура
- Изисквания за AI алгоритъм и вграден процесор
- Очакван прототип и производствено количество
Персонализирани USB модули за камера за AGV Vision
Вместо да бъде обикновена покупка на продукт, изборът на камера за AGV проекти обикновено е решение на-системно ниво. Изискванията за сензора, обектива, интерфейса, механичната структура, осветлението и обработката на изображения трябва да си сътрудничат.
С поддръжка на сензор, обектив, форма на PCB, конектор и модификация на кабела, TUXI предлага решения за USB камера модул за вградено зрение, роботика, индустриално оборудване и други приложения. Правилната конфигурация на камерата може да бъде определена преди тестване на прототип, ако вече имате AGV контролер, целево разстояние, място за монтаж и необходимо FOV.
За проект за AGV камера най-полезната първа стъпка не е изборът на сензор с най-висока-разделителна способност. Той определя какво точно трябва да види роботът.
