Nuages de points en 3D
Permet à un robot de se diriger en toute sécurité dans des environnements 3D inconnus et potentiellement dangereux.
Dans cet article :
- L'assemblage de nuages de points 3D améliore la navigation robotique: Waygate Technologies a développé une solution d'assemblage de nuages de points laser 3D pour permettre aux robots autonomes de naviguer en toute sécurité dans des environnements industriels complexes et dangereux.
- Cartographie environnementale en temps réel: Le système capture et fusionne en permanence des scans laser 3D en un nuage de points cohérent, créant ainsi un jumeau numérique détaillé de l'environnement du robot pour une planification précise de la trajectoire.
- Amélioration de la sécurité dans les espaces confinés: En fournissant une connaissance spatiale précise, la technologie réduit le risque de collision et améliore la sécurité opérationnelle dans les environnements confinés ou inconnus.
- Prise en charge des opérations autonomes et à distance: Les données du nuage de points assemblées permettent une navigation autonome et un contrôle à distance par l'opérateur, ce qui en fait un outil idéal pour les inspections dans les zones inaccessibles ou dangereuses.
- Évolutif pour les applications industrielles: Cette technologie est adaptable à diverses industries, notamment le pétrole et le gaz, la production d'énergie et les infrastructures, où l'inspection et la cartographie robotisées sont essentielles.
Visualisation de l'environnement en 3D
Le robot porte un télémètre laser 3D rotatif (spécialement conçu pour cette application). Les données laser, qui consistent en des nuages de points 3D, sont transmises à un PC de contrôle où elles sont traitées. Le traitement consiste à faire correspondre les nouvelles données aux points précédemment collectés de manière à obtenir un nuage de points cohérent qui représente correctement l'environnement. Sur le PC, une application de visualisation permet à l'opérateur d'observer cette représentation de manière pratique.
Nuage de points
Le télémètre laser 3D crée un nuage de points de l'environnement. En déplaçant le robot, plusieurs nuages de points sont créés à partir de différentes positions. On obtient ainsi un nuage de points plus "dense", contenant davantage d'informations.
Données du capteur
Les données des capteurs du robot comme l'IMU (unité de mesure de l'inertie) et les données de l'encodeur (rotation des roues) sont ajoutées au modèle en tant que source d'information supplémentaire.
Traitement des données
Des algorithmes avancés traitent toutes les données du nuage de points assemblé et les données des capteurs embarqués pour calculer la position exacte dans l'espace 3D.
Fonctionnement
Le système de navigation a une architecture modulaire. Ceci est principalement possible grâce à l'utilisation d'Ethernet pour les communications. En fonction des modules montés/utilisés, le filtre de navigation de l'ordinateur PC peut fournir une estimation de localisation plus ou moins précise. L'architecture du logiciel est basée sur des modules codés individuellement qui communiquent par des canaux inter-processus afin de partager des informations.
Modules implémentés
- Le logiciel de commande du moteur (qui inclut le filtre de navigation)
- Le processeur de nuages de points laser
- Le module de visualisation 3D
- Le module d'enregistrement et de lecture vidéo
La communication
Les modules de navigation communiquent avec un PC de contrôle via Ethernet. Les données sont évaluées par un logiciel directement sur le PC. Le logiciel de commande du robot fonctionne également sur le PC et envoie des commandes de mouvement aux contrôleurs de moteur embarqués via Ethernet.
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