Nubes de puntos 3D
Permite a un robot desplazarse con seguridad por entornos tridimensionales desconocidos y potencialmente peligrosos.
En este artículo:
- El cosido de nubes de puntos 3D mejora la navegación robótica: Waygate Technologies ha desarrollado una solución de cosido de nubes de puntos láser en 3D que permite a los robots autónomos navegar con seguridad por entornos industriales complejos y peligrosos.
- Cartografía medioambiental en tiempo real: El sistema captura y fusiona continuamente escaneos láser 3D en una nube de puntos cohesiva, creando un gemelo digital detallado del entorno del robot para una planificación precisa de la trayectoria.
- Mayor seguridad en espacios confinados: Al proporcionar un conocimiento espacial preciso, la tecnología reduce el riesgo de colisiones y mejora la seguridad operativa en entornos confinados o desconocidos
- Admite operaciones autónomas y remotas: Los datos de nube de puntos cosidos permiten tanto la navegación autónoma como el control remoto por parte del operador, por lo que es ideal para inspecciones en zonas inaccesibles o peligrosas
- Escalable para aplicaciones industriales: Esta tecnología es adaptable a diversos sectores, como el del petróleo y el gas, la generación de energía y las infraestructuras, en los que la inspección y la cartografía robóticas son fundamentales
Visualización del entorno en 3D
El robot lleva un telémetro láser 3D giratorio (desarrollado especialmente para esta aplicación). Los datos láser, consistentes en nubes de puntos 3D, se transmiten a un PC de control donde se procesan. El procesamiento consiste en cotejar los nuevos datos con los puntos recogidos anteriormente, de forma que se obtenga una nube de puntos coherente que represente correctamente el entorno. En el PC, una aplicación de visualización permite al operador observar esta representación de forma cómoda.
Nube de puntos
El telémetro láser 3D crea una nube de puntos del entorno. Al mover el robot, se crean varias nubes de puntos desde distintas posiciones. Así se obtiene una nube de puntos "más densa" y con más información.
Datos del sensor
Los datos de los sensores del robot, como la IMU (unidad de medición de la inercia) y los datos del codificador (rotaciones de las ruedas), se añaden al modelo como fuente de información adicional.
Tratamiento de datos
Unos algoritmos avanzados procesan todos los datos de la nube de puntos cosida y los datos de los sensores de a bordo para calcular la posición exacta en el espacio tridimensional.
Cómo funciona
El sistema de navegación tiene una arquitectura modular. Esto es posible principalmente gracias al uso de Ethernet para las comunicaciones. Dependiendo de los módulos que se monten/utilicen, el filtro de navegación del ordenador PC puede proporcionar una estimación de localización mejor o más bien aproximada. La arquitectura del software se basa en módulos codificados individualmente que se comunican a través de canales entre procesos para compartir información.
Módulos implementados
- El software de control del motor (que incluye el filtro de navegación)
- El procesador de nubes de puntos láser
- El módulo de visualización 3D
- El módulo de grabación y reproducción de vídeo
Comunicación
Los módulos de navegación se comunican con un PC de control a través de Ethernet. Los datos se evalúan mediante software directamente en el PC. El software de control del robot también se ejecuta en el PC y envía órdenes de movimiento a los controladores de motor de a bordo a través de Ethernet.
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