Sự bùng nổ của robot thị giác (AGV/AMR): Tại sao ống kính tiêu chuẩn không thành công và "Quang học tùy chỉnh" thực sự có ý nghĩa gì
1. Vấn đề động đất: Chống rung và tính toàn vẹn của kết cấu
Một camera an ninh nằm yên lặng trên trần nhà trong 5 năm. Mặt khác, AMR lại sống một cuộc đời đầy tổn thương liên tục. Nó truyền động qua các khe co giãn bê tông, dừng đột ngột, quay 360 độ và mang tải trọng rung.
Nếu bạn đặt ống kính M12 dành cho người tiêu dùng tiêu chuẩn lên robot, các rung động vi mô sẽ làm tháo ống kính theo thời gian hoặc dịch chuyển các bộ phận bên trong theo đúng nghĩa đen. Đột nhiên, robot của bạn bị cận thị.
Yêu cầu tùy chỉnh:Ống kính robot đòi hỏi cấu trúc cơ học có tính tùy biến cao. Đây không chỉ là về kính quang học; đó là về phần cứng. Các nhà sản xuất phải sử dụng thiết kế khóa ren chuyên dụng, thùng nhôm cấp hàng không thay vì nhựa rẻ tiền và kỹ thuật phân phối keo chính xác trong quá trình lắp ráp để khóa vĩnh viễn mặt phẳng tiêu điểm tại chỗ. Ống kính phải tồn tại hàng nghìn giờ rung động tần số cao mà không bị lệch tiêu cự dù chỉ một micromet.
2. Vấn đề hình học: Độ méo TV cực thấp
Khi con người nhìn qua lăng kính mắt cá, não của chúng ta sẽ biết rằng khung cửa cong thực ra là thẳng. Thuật toán thị giác máy không có được điều xa xỉ đó.
Nếu rô-bốt sử dụng ống kính có độ méo hình thùng điển hình (trong đó các cạnh của hình ảnh hướng ra ngoài), thì thuật toán V-SLAM của nó sẽ tính toán rằng lối đi thẳng trong kho thực sự bị cong. Robot sẽ liên tục cố gắng điều chỉnh đường đi của nó, dẫn đến việc di chuyển ngoằn ngoèo không hiệu quả hoặc tệ hơn là va chạm.
Yêu cầu tùy chỉnh:Mặc dù camera an ninh có thể chịu được độ méo TV -15% hoặc -20%, nhưng ống kính AGV và AMR thường yêu cầu độ méo cực thấp—đôi khi đẩy về phía <1% để lập bản đồ có độ chính xác cao. Để đạt được điều này đòi hỏi các thiết kế quang học phức tạp, đa thành phần (thường sử dụng các thành phần kính phi cầu được đúc chính xác) để làm phẳng hình ảnh về mặt quang học trước khi phần mềm phải chạm vào nó.
3. Vấn đề nan giải "Điểm mù": Độ phân giải FOV so với độ phân giải biên
AMR cần nhìn thấy mã QR trên sàn ngay phía trước nó, đồng thời theo dõi con người đang đi vào con đường của nó từ bên trái. Điều này đòi hỏi Trường nhìn (FOV) rất cụ thể, thường là cực rộng.
Tuy nhiên, ở các ống kính góc rộng tiêu chuẩn, phần trung tâm ảnh sắc nét nhưng các viền lại trở nên mờ, nhòe (do Góc tia chính cao và quang sai). Nếu chướng ngại vật nằm ở rìa mờ đó, AI của robot có thể nhầm chân người với cái bóng.
Yêu cầu tùy chỉnh:Tính nhất quán quang học từ cạnh này sang cạnh khác là bắt buộc. Các ống kính robot tùy chỉnh được thiết kế để đảm bảo rằng MTF (Chức năng truyền điều chế—một thước đo độ sắc nét) vẫn duy trì ở mức cực cao ngay cả ở các góc cực của vòng tròn hình ảnh. Mỗi pixel đều quan trọng khi thuật toán an toàn tính toán khoảng cách và độ sâu.
4. Giới hạn tải trọng và công suất: Hệ số trọng lượng
Tuổi thọ pin là huyết mạch của AMR. Robot càng nặng thì pin càng hao nhanh. Hơn nữa, các động cơ điều khiển mảng gimbal hoặc camera âm thanh nổi của robot rất nhạy cảm với trọng lượng. Một thấu kính công nghiệp khổng lồ, nặng nề, toàn kính có thể phá vỡ trọng tâm và làm căng động cơ.
Yêu cầu tùy chỉnh:Đây là nơi các cấu trúc lai tiên tiến tỏa sáng. Các kỹ sư quang học ngày càng được yêu cầu tùy chỉnh1G3P (1 Ly, 3 Nhựa) hoặc 2G2Pthấu kính lai. Bằng cách kết hợp một cách chiến lược các thành phần thủy tinh ổn định nhiệt độ với các polyme nhựa siêu nhẹ, có độ chính xác cao, các nhà sản xuất có thể mang lại độ rõ quang học nghiêm ngặt cần thiết cho thị giác máy trong khi loại bỏ các gram quan trọng khỏi trọng tải của robot.
Điểm mấu chốt: Vượt ra ngoài "ngoài kệ"
Thời đại gắn ống kính CCTV thông thường vào robot công nghệ cao đã qua. Để AGV hoặc AMR thực sự lập bản đồ môi trường, tránh chướng ngại vật động và hoạt động an toàn 24/7, "đôi mắt" của nó phải được thiết kế có mục đích riêng cho công việc.
Tại Shanghai Silk Optical Technology Co., Ltd., chúng tôi hiểu rằng ngành công nghiệp robot không hoạt động dựa trên các bộ phận tiêu chuẩn. Từ việc tính toán CRA chính xác để phù hợp với cảm biến thị giác âm thanh nổi của bạn, đến thiết kế vỏ chống rung và cấu hình kính có độ biến dạng thấp, chúng tôi cung cấp kỹ thuật quang học OEM/ODM mà thuật toán thị giác máy của bạn rất cần.
(Xây dựng thế hệ AMR thông minh tiếp theo? Đừng để một ống kính chung chung làm tắc nghẽn phần mềm của bạn.Hãy liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi ngay hôm nay để thảo luận về các yêu cầu quang học tùy chỉnh không theo tiêu chuẩn của bạn.)
