自疫情爆發(fā)以來，自動化企業(yè)開始加入到抗疫產(chǎn)品的市場和研發(fā)中，尤其是機(jī)器人企業(yè)。各種類型的機(jī)器人產(chǎn)品層出不窮。現(xiàn)在各行各業(yè)都可以隨時隨地感受到機(jī)器人的氣息，包括醫(yī)療機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、配送機(jī)器人。
防疫機(jī)器人的市場需求前所未有。但是，機(jī)器人是一項集成度非常高、綜合性很強(qiáng)的人工智能技術(shù)。雖然中國的機(jī)器人經(jīng)歷了20年的發(fā)展，已經(jīng)批量應(yīng)用于多個行業(yè)，但是醫(yī)院不應(yīng)低估環(huán)境的復(fù)雜性。醫(yī)院人走的多(動態(tài)障礙多)，設(shè)備種類多(靜態(tài)障礙多)。因此，移動機(jī)器人應(yīng)該在醫(yī)院在環(huán)境中安全、穩(wěn)定、高效地運(yùn)行，“避障”成為首要解決的問題。
為了提高移動機(jī)器人對障礙物的準(zhǔn)確感知，藍(lán)芯三維視覺避障系統(tǒng)(LX-3DV-BAS)應(yīng)運(yùn)而生。LX-3DV-BAS由藍(lán)芯科技自主研發(fā)的Eagel系列3D視覺傳感器和智能算法組成。配備LX-3DV-BAS，移動機(jī)器人可以實(shí)時獲取周圍障礙物的信息，包括大小、形狀、位置等，就像給機(jī)器人裝上了“智慧之眼”。
在環(huán)境感知方案中，市面上的避障傳感器種類繁多，但不超過單點(diǎn)紅外傳感器、單線激光雷達(dá)、超聲波傳感器、防撞桿和視覺傳感器。機(jī)械防撞桿，一種暴力的機(jī)械式避障，通常作為最后的防撞措施；超聲波避障技術(shù)往往導(dǎo)致誤判；激光雷達(dá)是用來躲避障礙物的，但是激光雷達(dá)的局限性在于只能掃描某個平面內(nèi)的障礙物，而對于掃描面以下或以上的那些障礙物，尤其是低矮的障礙物和懸浮的障礙物，就無能為力了。最先進(jìn)的技術(shù)是利用視覺進(jìn)行立體避障，即3D視覺避障，但視覺避障大多是針對近距離的障礙物識別。所以目前最完美的避障方案是3D視覺+激光雷達(dá)。
在3D視覺中也有許多種用于避開障礙物的技術(shù)。——結(jié)構(gòu)光3D視覺技術(shù)通常無法在強(qiáng)環(huán)境光下工作，即使長時間工作也會出現(xiàn)測距不準(zhǔn)的情況；雙目三維視覺技術(shù)的難點(diǎn)在于雙目匹配的復(fù)雜度和魯棒性較差，無法在黑暗中避開障礙物。基于TOF的視覺避障技術(shù)計算復(fù)雜度低、魯棒性高、環(huán)境光抑制能力好，是移動機(jī)器人的首選。藍(lán)芯技術(shù)采用TOF視覺避障技術(shù)。
為了應(yīng)用于移動機(jī)器人，藍(lán)芯科技的技術(shù)人員將相機(jī)放在振動臺(100Hz振動)和高低溫循環(huán)箱(-10℃-80℃，濕度90%)中兩個多月。在正常的室內(nèi)條件下，配備Eagle系列傳感器的移動機(jī)器人可以避開地面以上3厘米的障礙物或地面以下3厘米的坑。面對窗邊陽光直射的場景，金屬拉絲反光，反射率低至5%，依然具有良好的避障性能。因此，三維視覺傳感系統(tǒng)(LX-3DV-BAS)可以很好地解決機(jī)器人在視覺感知過程中的問題。醫(yī)院工廠、學(xué)校、機(jī)場、酒店、商場等復(fù)雜環(huán)境下的諸多技術(shù)難題。，包括高環(huán)境光干擾、金屬拉絲反射、反射率影響、運(yùn)動模糊、多機(jī)干擾等等。
憑借工匠精神，對每一個微小的參數(shù)都苛求，經(jīng)過反復(fù)驗證，最終投入應(yīng)用，技術(shù)和產(chǎn)品經(jīng)得起市場和時間的考驗。藍(lán)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(jī)器人產(chǎn)品上，并在國內(nèi)多家領(lǐng)先企業(yè)和工廠得到廣泛應(yīng)用。
上圖中用于測溫消毒的機(jī)器人采用了Eagle系列LXPS-Eagle-I310-U傳感器進(jìn)行避障。傳感器的詳細(xì)規(guī)格和參數(shù)如下: