Įvadas
Sandėlio automatizavimas remiasi mašinomis, kurios gali matyti. Nuo autonominių mobiliųjų robotų (AMR) ir robotų rankų iki brūkšninių kodų skaitytuvų ir tūrinių matmenų – kameros yra sistemos akys. Tinkamo kameros modulio pasirinkimas tiesiogiai veikia pralaidumą, tikslumą ir patikimumą. Šiame straipsnyje nagrinėjame pagrindinius sandėlio automatizavimui naudojamų kamerų modulių tipus, pagrindines jų savybes ir kaip juos pasirinkti.
1. Brūkšninio kodo ir QR kodo skaitymo kameros
Kiekvienas sandėlis priklauso nuo nuskaitymo. Tradiciniai lazeriniai skaitytuvai pakeičiami fotoaparatais paremtais skaitytuvais, galinčiais iššifruoti 1D ir 2D kodus bet kokia kryptimi. Šiai užduočiai tinkamam fotoaparato moduliui reikia:
Visuotinis užraktaskad būtų išvengta judesio susiliejimo, kai siuntiniai juda greitai.
Didelė raiška– ne mažiau kaip 1,3 MP, dažnai 5 MP mažiems kodams nuskaityti per atstumą.
Greitas automatinis fokusavimasarba labai didelis lauko gylis, kad būtų galima valdyti įvairaus aukščio objektus.
Daugelis fiksuotų brūkšninių kodų skaitytuvų naudoja CMOS kameros modulį su visuotiniu užrakto jutikliu, pvz., Sony IMX250 arba IMX265. Šie jutikliai fiksuoja ryškų vaizdą net konvejeriui judant 2–3 metrų per sekundę greičiu.
2. AGV ir AMR navigacinės kameros
Automatizuotos valdomos transporto priemonės (AGV) ir autonominiai mobilūs robotai (AMR) naviguoja naudodami vizualinį SLAM (vienalaikį lokalizavimą ir žemėlapių sudarymą). Kameros modulio jutiklis navigacijai turi užtikrinti:
Platus matymo laukas(90–160 laipsnių), kad pamatytumėte lubų ypatybes arba grindų žymeklius.
Mažas delsimas– itin svarbus kliūčių aptikimui.
Geras veikimas esant prastam apšvietimuinaktinėms pamainoms arba blankiems koridoriams.
Visuotinis užraktaskad išvengtumėte judesio susiliejimo, kai robotas juda.
Mipi kameros modulis yra standartinė sąsaja įterptiesiems navigacijos procesoriams (pvz., NVIDIA Jetson, Qualcomm RB5). MIPI CSI-2 siūlo mažą delsą ir mažas energijos sąnaudas, todėl idealiai tinka baterijomis maitinamiems robotams. Pavyzdžiui, 1080p visuotinis užrakto CMOS kameros modulis, prijungtas per MIPI, gali užtikrinti vaizdinį odometriją realiuoju laiku.
3. Tūrio matmenų nustatymas ir kubistinės kameros
Išmatuoti netaisyklingų dėžių matmenis yra būtina norint apmokėti krovinius ir optimizuoti sandėliavimą. Šios sistemos dažnai naudoja stereoviziją arba skrydžio laiką (ToF). Du vienas šalia kito išdėstyti kameros moduliai (stereopora) apskaičiuoja 3D pakuotės formą. Reikalavimai apima:
Didelė raiška(5 MP ar daugiau), kad būtų galima tiksliai aptikti kraštus.
Visuotinis užraktassustabdyti judesį ant greito konvejerio.
Gamykloje sukalibruota stereo porakad būtų užtikrintas tikslus gylio skaičiavimas.
Prototipų kūrimui ir mažos apimties sistemoms gali būti naudojama modulinė kameros avietė su stereo kameros kepure (du MIPI kameros moduliai). Raspberry Pi 4 arba 5 gali apdoroti stereo gylio žemėlapius realiu laiku.
4. Robotų rinkimo ir vietos vadovas
Robotų ginklai turi rasti atsitiktinius daiktus dėžėse arba ant konvejerio juostų. Šios programos kameros modulio jutiklis turi turėti:
Didelė raiškamažoms savybėms nustatyti (pvz., nuo 5 MP iki 12 MP).
Visuotinis užraktaskad judant ranka nebūtų iškraipoma.
MIPI arba USB 3.0 sąsaja, priklausomai nuo valdiklio.
Daugelis bendradarbiaujančių robotų naudoja kameros modulį su USB 3.0 sąsaja, nes jį galima lengvai prijungti prie pramoninio kompiuterio, kuriame veikia regėjimo programinė įranga (pvz., OpenCV, Halcon). CMOS kameros modulis su „Sony IMX250“ jutikliu (2 MP, visuotinis užraktas) yra populiarus pasirinkimas, kai reikia pasirinkti ir padėti.
5. Paketo identifikavimas ir OCR
Kartais fotoaparatas turi perskaityti spausdintą tekstą – partijos numerius, galiojimo datas ar adresų etiketes. Optiniam simbolių atpažinimui (OCR) reikia:
Didelė raiška(nuo 2 MP iki 5 MP) mažam tekstui.
Visuotinis užraktasarba labai greitai sukasi langinė.
Aštrus objektyvassu mažu iškraipymu.
Mipi kameros modulis, prijungtas prie integruoto procesoriaus (pvz., Raspberry Pi arba i.MX), gali paleisti lengvus OCR modelius. Atliekant sudėtingesnes užduotis, įprastas USB kameros modulis, transliuojamas į kompiuterį su Tesseract arba pritaikytais gilaus mokymosi modeliais.
6. Prototipų kūrimas ir kūrimas su moduliniu fotoaparatu Raspberry
Sandėlių automatizavimo inžinieriams Raspberry Pi platforma yra mėgstamiausia prototipų kūrimo priemonė. Modulio kamera Raspberry (pvz., oficialus Raspberry Pi Camera Module 3) naudoja MIPI ryšį ir apima Sony IMX708 jutiklį. Jis gali užfiksuoti 4K vaizdo įrašą, bet dažniau naudojamas 1080p. Nors jame yra susukamas užraktas, jo pakanka statinėms arba lėtai judančioms scenoms. Programoms, kurioms reikia visuotinio užrakto, Raspberry Pi galima įsigyti trečiųjų šalių modulių su jutikliais, tokiais kaip OV9281 arba IMX296.
Naudodami modulinę kameros avietę su atvirojo kodo biblioteka (pvz., OpenCV arba libcamera), galite greitai patikrinti regėjimo algoritmą. Įrodę, galite pereiti prie pasirinktinio mipi kameros modulio, skirto masinei gamybai.
7. Tinkamos sąsajos pasirinkimas: MIPI prieš USB
| Funkcija | MIPI kameros modulis | USB kameros modulis |
|---|---|---|
| Latencija | Labai žemas (mikrosekundės) | Vidutinis (milisekundėmis) |
| Energijos suvartojimas | Žemas | Aukštesnis |
| Kabelio ilgis | <30 cm | 3-5 metrai |
| Integravimo paprastumas | Reikia tvarkyklės ir įrenginio medžio | UVC „plug-and-play“. |
| Geriausiai tinka | Įterptosios sistemos, baterijomis maitinami robotai | Kompiuterinės sistemos, prototipų kūrimas |
Dauguma gamybinių sandėlių automatizavimo įrenginių naudoja mipi kameros modulį dėl mažos galios ir tiesioginio procesoriaus jungties. USB kamerų moduliai yra įprasti kuriant ir sistemose, kuriose jau yra kompiuteris arba pramoninis kompiuteris.
8. Ko ieškoti kameros modulio jutiklyje, skirtame sandėlio automatizavimui
Užrakto tipas– Visuotinis užraktas yra būtinas bet kokiam judančiam objektui.
Rezoliucija– 2 MP užtenka daugeliui užduočių; 5–12 MP, kad būtų galima gauti daug detalių.
Kadrų dažnis– įprastas 30 kadrų per sekundę greitis; 60 kadrų per sekundę ar daugiau greitiems konvejeriams.
Sąsaja– MIPI įterptajam, USB – kompiuteriui.
Objektyvas– Dažnai pakanka fiksuoto fokusavimo su dideliu lauko gyliu; automatinis fokusavimas reikalingas tik kintamiems atstumams.
Apšvietimas– Daugelyje modulių yra integruoti šviesos diodai, tačiau išorinis apšvietimas dažnai yra geresnis sandėlio aplinkai.
Sincere's kameros moduliai, skirti sandėlių automatizavimui
Įmonėje Sincere kuriame individualius kamerų modulių sprendimus sandėlių automatizavimui. Mes siūlome:
CMOS kameros modulissu visuotiniu užraktu (Sony IMX250, IMX265, IMX296), kad būtų galima užfiksuoti be judesio.
Mipi kameros modulissu lanksčiais juostiniais kabeliais ir mažos galios veikimu.
Modulio kameros avietinėsuderinamos versijos, skirtos prototipams kurti ir mažos apimties diegimui.
Kameros modulio jutiklistinkinimas – pasirinkite skiriamąją gebą, objektyvą ir sąsają, kad atitiktų jūsų tikslią programą.
Santrauka
Sandėlio automatizavimui naudojami kelių tipų kamerų moduliai: brūkšninių kodų skaitytuvai, AGV navigacijos kameros, garsumo matmenų stereo poros, orientacinės kameros ir OCR įrenginiai. Idealus fotoaparato modulio jutiklis judantiems objektams visada turi visuotinį užraktą. Sąsaja priklauso nuo pagrindinio kompiuterio: mipi kameros modulis įterptiesiems robotams ir USB kameros modulis, skirtas kompiuterinėms sistemoms. Greitam prototipų kūrimui modulio kameros avietė yra prieinamas pradžios taškas. Suprasdami konkrečius savo automatizavimo užduoties poreikius – greitį, skiriamąją gebą, apšvietimą ir apdorojimą – galite pasirinkti tinkamą CMOS kameros modulį ir paspartinti savo sandėlio skaitmeninę transformaciją.
Susisiekite su Nuoširdžia ir aptarkite kameros modulio reikalavimus sandėlio automatizavimui.
