
Nuvole di punti 3D
Consente a un robot di orientarsi in modo sicuro in ambienti 3D sconosciuti e potenzialmente pericolosi.
In questo articolo:
- La cucitura delle nuvole di punti 3D migliora la navigazione robotica: Waygate Technologies ha sviluppato una soluzione di cucitura di nuvole di punti laser 3D per consentire ai robot autonomi di navigare in sicurezza in ambienti industriali complessi e pericolosi.
- Mappatura ambientale in tempo reale: Il sistema acquisisce e fonde continuamente scansioni laser 3D in una nuvola di punti coesa, creando un gemello digitale dettagliato dell'ambiente circostante il robot per una pianificazione precisa del percorso.
- Maggiore sicurezza negli spazi confinati: Fornendo un'accurata consapevolezza spaziale, la tecnologia riduce il rischio di collisioni e migliora la sicurezza operativa in ambienti ristretti o sconosciuti.
- Supporta operazioni autonome e remote: I dati della nuvola di punti uniti consentono sia la navigazione autonoma che il controllo remoto da parte dell'operatore, rendendola ideale per le ispezioni in aree inaccessibili o pericolose.
- Scalabile per applicazioni industriali: Questa tecnologia è adattabile a diversi settori industriali, tra cui quello petrolifero e del gas, della produzione di energia e delle infrastrutture, in cui l'ispezione e la mappatura robotizzata sono fondamentali.
Visualizzazione dell'ambiente 3D
Il robot porta con sé un telemetro laser 3D rotante (sviluppato appositamente per questa applicazione). I dati laser, costituiti da nuvole di punti 3D, vengono trasmessi a un PC di controllo dove vengono elaborati. L'elaborazione consiste nell'abbinare i nuovi dati ai punti raccolti in precedenza, in modo da ottenere una nuvola di punti coerente che rappresenti correttamente l'ambiente. Sul PC, un'applicazione di visualizzazione consente all'operatore di osservare questa rappresentazione in modo pratico.

Punto cloud
Il telemetro laser 3D crea una nuvola di punti dell'ambiente. Muovendo il robot, vengono create diverse nuvole di punti da posizioni diverse. In questo modo si ottiene una nuvola di punti più "densa" e ricca di informazioni.

Dati del sensore
I dati dei sensori del robot, come l'IMU (unità di misura dell'inerzia) e i dati dell'encoder (rotazioni delle ruote), vengono aggiunti al modello come ulteriore fonte di informazioni.

Tratamiento de datos
Algoritmi avanzati elaborano tutti i dati della nuvola di punti e i dati dei sensori di bordo per calcolare la posizione esatta nello spazio 3D.
Come funziona
Il sistema di navigazione ha un'architettura modulare. Ciò è possibile soprattutto grazie all'uso di Ethernet per le comunicazioni. A seconda dei moduli montati/utilizzati, il filtro di navigazione del computer PC può fornire una stima della localizzazione migliore o piuttosto approssimativa. L'architettura del software si basa su moduli codificati singolarmente che comunicano su canali interprocesso per condividere le informazioni.
Moduli implementati
- Il software di controllo del motore (che include il filtro di navigazione)
- Il processore della nuvola di punti laser
- Il modulo di visualizzazione 3D
- Il modulo di registrazione e riproduzione video
Comunicazione
I moduli di navigazione comunicano con un PC di controllo tramite Ethernet. I dati vengono valutati dal software direttamente sul PC. Anche il software di controllo del robot viene eseguito sul PC e invia i comandi di movimento ai controllori dei motori di bordo tramite Ethernet.
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