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        進博會專題
        機器視覺

        機器品鑒葡萄酒的“智能”美味——ifm 3D攝像頭在葡萄園自動駕駛機器人上的應用

          2022年10月25日  

        “綠藤繁茂處,又聞葡萄香”。舉世聞名的法國香檳地區的某個葡萄園,又進入了繁忙耕種靜待收獲的季節。與往日不同的是,這里似乎不見人影,取而代之的是幾臺四輪機器人,每天魔幻般地沿著葡萄藤行有條不紊地行駛,并在每行的盡頭轉彎至下一行葡萄藤完成各個工作。

         

        在每臺智能化的自主機器人身上,都裝載了8臺來自ifm公司的3D攝像頭,如全方位電子眼一般,確保機器人在一行行葡萄架之間自主導航,完成之前長達數月的葡萄藤人工培護工作。

         

        當葡萄酒遇上機器人

         

        讓葡萄園的大部分工作實現更高程度的自動化,從而減輕人工、提高產品質量并最終提升葡萄園的運營效益,是法國葡萄產區很多葡萄園業主的重要訴求。為此,法國VitiBot公司歷經兩年時間,提出可將葡萄園大部分工作自動化的解決方案——可量產的自主駕駛機器人Bakus,一種移動式的智能“工具平臺”。

         

        Bakus的獨特之處在于自主導航和障礙物檢測能力。葡萄酒釀造商只需將其放置在葡萄園的某個角落,它就能獨立地行駛于整個葡萄園中,一旦到達某一葡萄藤行的盡頭,它就會自動收起工具,并開始前往下一葡萄藤行工作?!?/P>

         

        有了這種獨立解決方案,葡萄酒釀造商可以更加靈活地執行操作,并在白天和夜晚自動處理各種過去需要手動進行的耗時任務,諸如松土、修剪樹葉和雜草以及噴灑殺蟲劑等。

         

        為了滿足全天可靠、高效、低成本地完成上述任務,Bakus機器人擁有可靠、精準、智能化的“眼睛”便顯得尤為關鍵。經過綜合考慮,“我們決定選擇ifm的3D攝像頭”,VitiBot公司創始人兼董事總經理Cédric Bache說道。

         

        機器人之眼:ifm的PMD攝像頭利用光飛行時間技術生成周邊環境的3D圖像。

         

        3D攝像頭帶來強勁性能

         

        Bakus機器人車輛配備了8個ifm的精確3D攝像頭:車輛前方、后方及兩側各配置2個。該3D攝像頭利用PMD(光子混頻器)技術來生成3D圖像,分辨率為176x132像素。對于23,232個像素,攝像頭都能提供一個精確的距離值,且速度達每秒25次。與激光掃描儀相比,ifm 3D攝像頭無需運動部件。因此,它尤其堅固、小巧、輕質且性價比高。

         

        相較于基于激光雷達系統的多限制和高成本,以及標準攝像頭受光照影響的不穩定性,基于ToF技術的ifm的3D攝像頭則可以做到無論光照條件如何——即使在陽光直射和完全黑暗的條件下,都能發送清晰的環境3D圖像?!?/P>

         

        軟件將8個攝像頭的點云圖像整合成環境的三維圖像。

         

        每個3D攝像頭都可以生成其所看到的場景的三維點云。利用復雜的算法,可以根據這些點云生成虛擬的場景圖像,描繪車輛的直接周邊環境,例如葡萄藤或其他物體。然后,該圖像可以用于車輛在葡萄藤行間的導航以及在每行盡頭的轉向操作。然而,如何將3D圖像整合在一起,是非常有挑戰性的。通過與ifm合作,VitiBot公司基于傳輸的圖像數據來描繪周邊環境,并利用算法軟件,實現沿葡萄藤行自主導航,以及檢測障礙物并及時停止車輛。

         

        ifm通過為機器人提供作為其感覺器官的3D攝像頭,使得葡萄園的自主機器人真正打造了一個智能化的葡萄種植平臺,不僅可以減輕葡萄酒釀造商的工作,還能確保利用盡可能少的殺蟲劑來充分提高產品質量,此外還可以讓車輛在夜間獨立運行,無需人員監管。最終,葡萄酒釀造商可以實現可觀效益,將葡萄藤上大部分機械工作的運行成本降低3/4。

        (來源:ifm供稿)

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