우리에서는3D 센싱 기술의 기초 소개에서는 기계가 깊이를 인식할 수 있게 하는 핵심 개념과 기술에 대해 논의했습니다. 이 후속 조치에서는 3D 감지의 특정 응용 분야인 로봇 비전에 대해 자세히 알아보고 조명 솔루션이 이 분야의 발전을 어떻게 주도하는지 알아보겠습니다.
기계의 부상
가정용 로봇은 더 이상 미래 지향적인 개념이 아닙니다. 로봇청소기, 바닥걸레, 창문청소기, 잔디깎이 기계 등의 기기는 이제 일상의 편리함이 되었습니다. 시간이 지나면서 그들은 더욱 똑똑해지고 정교해졌습니다. 예를 들어, 초기 로봇 진공청소기는 종종 임의의 경로를 따라갔지만 최신 모델은 고급 센서를 사용하여 방을 매핑합니다. 장애물을 탐색하고 모든 영역을 체계적으로 처리하여 더욱 효율적으로 청소합니다.
이제 인공 지능(AI)과 기계 학습의 급속한 발전 덕분에 훨씬 더 유능한 로봇 세대가 등장하고 있습니다. 이러한 로봇은 더 이상 단순한 작업에만 국한되지 않습니다. 그들은 빨래 개기, 식사 준비, 식탁 차리기 등 복잡한 책임을 맡기 시작했습니다. 이러한 진화를 가능하게 하는 핵심 기술 중 하나는 향상된 3D 비전입니다.
로봇 비전: 새로운 능력의 열쇠
로봇이 더욱 능숙해지고 다재다능해지기 위해서는 더 나은 비전 시스템이 필수적입니다. 비전 센서를 사용하면 로봇은 복잡한 환경을 탐색하고 물체를 인식 및 조작하며 사람과 안전하게 상호 작용할 수 있습니다. 예를 들어, 주방 일을 돕는 로봇은 충돌을 피하기 위해 깊이를 인식하고, 물건을 정확하게 파악하고, 인간과 마찬가지로 3D 공간에서 작동할 수 있어야 합니다. 인간이 세상을 이해하기 위해 스테레오 비전에 의존하는 것처럼 로봇도 작업을 효과적으로 수행하려면 동일한 기능이 필요합니다.
로봇은 집을 탐색하거나, 물건을 집거나, 인간 및 애완동물과 상호 작용하는 등 3차원 세계에서 작동해야 하기 때문에 3D 비전이 중요합니다. 환경의 깊이를 인식하는 능력이 없으면 그 유용성은 매우 기본적인 상호 작용으로 제한됩니다.
3D 로봇 비전에 대한 접근 방식
로봇공학에서 3D 비전을 구현하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 인간의 깊이 인식을 모방하기 위해 두 대의 카메라를 사용하는 스테레오 비전이 한 가지 방법입니다. 그러나 스테레오 비전 시스템은 계산 집약적일 수 있으며 조명 조건과 관찰되는 물체의 질감에 의해 제한되는 경우가 많습니다.
이러한 이유로 많은 로봇 비전 시스템은 구조광 및 ToF(Time-of-Flight) 감지와 같은 보다 효율적인 기술에 의존합니다. 두 가지 방법 모두 능동 조명(일반적으로 적외선 스펙트럼)을 활용하여 더 적은 환경 제약으로 깊이 정보를 보다 안정적으로 캡처합니다. 이러한 기술에 대한 자세한 논의는 블로그에서 제공되었습니다.3D 센싱에 대한 심층 분석.
간단히 말하면, 구조화된 조명은 패턴(예: 그리드 또는 점)을 장면에 투영하고 패턴이 표면에 닿을 때 어떻게 변형되는지 측정하여 작동합니다. 작은 물체나 미세한 세부 사항을 식별하는 등 단거리, 고정밀 작업에 이상적입니다. 이와 대조적으로 빛이 표면에서 반사되는 데 걸리는 시간을 측정하는 ToF 기술은 더 다양합니다. 구조광과 같은 수준의 세부 정보를 제공하지는 않지만 단거리 및 장거리 모두에서 작동할 수 있으므로 로봇 비전에 특히 적합합니다.
ToF 조명 옵션
ToF 시스템은 일반적으로 투광 조명과 도트 투영이라는 두 가지 유형의 조명으로 작동합니다. 투광 조명은 전체 장면을 포착하는 조밀하고 균일한 포인트 클라우드를 제공합니다. 그러나 때로는 신호 대 잡음비가 낮아질 수 있으며 빛이 센서에 도달하기 전에 여러 표면에서 반사되는 다중 경로 효과에 더 취약합니다. 이로 인해 장거리에서 정확도가 제한될 수 있습니다.
반면에 도트 프로젝터는 더 희박한 포인트 클라우드를 생성하지만 다중 경로 간섭의 영향을 줄여 더 나은 신호 대 잡음 성능과 더 높은 정밀도를 제공합니다. 또한 도트 프로젝터는 더 넓은 범위의 기능을 갖고 있어 넓은 공간이나 복잡한 환경을 탐색하는 데 더 효과적입니다.
로봇의 용도는 매우 다양합니다. 특정 응용 분야에 따라 로봇 개발자는 투광 조명과 도트 프로젝터 중에서 선택하거나 경우에 따라 두 가지를 결합할 수 있습니다. 예를 들어 투광 조명을 사용하여 넓은 시야를 감지하고 확장된 감지 범위가 필요한 경우 도트 프로젝터로 이를 보완합니다.
자율 로봇은 재충전 세션 사이에 장기간 작동해야 할 수 있으므로 전력 소비가 종종 중요하다는 점도 주목할 가치가 있습니다. 이 경우 도트 프로젝터는 일반적으로 전력 소비가 낮기 때문에 투광 조명기보다 선호될 수 있습니다.
간섭 조명 솔루션
각 로봇 애플리케이션에는 다양한 수준의 주변광, 다양한 시야각, 광범위한 거리에서 효과적으로 작동해야 하는 필요성 등 고유한 과제가 있습니다. 이러한 이유로 바카라 카지노는 로봇 비전 응용 분야에 이상적으로 적합한 다양한 기성 조명 모듈을 제공합니다. 여기에는 원활한 통합과 최적의 성능을 위해 설계된 플러드 일루미네이터와 도트 프로젝터가 모두 포함됩니다.
당사의 투광 조명기는 4.5W ~ 11W 범위의 다양한 전력 수준으로 제공되며 60° x 45° ~ 140° x 110°의 다양한 시야 옵션을 제공합니다. 효율성이 매우 높아 배터리로 작동되는 기기에서도 안정적인 성능을 보장합니다.
저희 도트 프로젝터는 67° x 53° 및 1,100도트에서 130° x 110° 및 3,000도트까지 다양한 구성으로 사용할 수 있어 다재다능합니다. 작은 스폿 크기, 고대비 및 뛰어난 눈 안전성을 제공하므로 다양한 로봇 응용 분야에 적합합니다.
플러드 일루미네이터와 도트 프로젝터 등 당사의 모든 조명 모듈은 표면 실장 기술(SMT) 패키지로 제공됩니다. 이 컴팩트한 폼 팩터 덕분에 통합이 쉽고 주요 ToF 센서 제조업체의 참조 설계와 완벽하게 호환됩니다.
결론
기성품 포함SMT 홍수그리고도트 프로젝터 모듈바카라 카지노에서는 로봇 비전 시스템의 비행 시간 카메라용 맞춤형 조명 솔루션을 설계하는 것이 그 어느 때보다 쉬워졌습니다. 차세대 가정용 로봇을 개발하든 스마트 홈 자동화, 보안 또는 모바일 장치의 고급 애플리케이션을 개발하든 당사의 솔루션은 성공에 필요한 유연성과 성능을 제공합니다.
