Nuvens de pontos 3D
Permite que um robô se desloque com segurança por ambientes 3D desconhecidos e potencialmente perigosos
Neste artigo:
- A costura de nuvem de pontos 3D aprimora a navegação robótica: A Waygate Technologies desenvolveu uma solução de costura de nuvem de pontos de laser 3D para permitir que robôs autônomos naveguem com segurança em ambientes industriais complexos e perigosos
- Mapeamento ambiental em tempo real: O sistema captura e mescla continuamente varreduras a laser 3D em uma nuvem de pontos coesa, criando um gêmeo digital detalhado dos arredores do robô para um planejamento preciso do caminho.
- Maior segurança em espaços confinados: Ao proporcionar uma percepção espacial precisa, a tecnologia reduz o risco de colisões e aumenta a segurança operacional em ambientes confinados ou desconhecidos
- Oferece suporte a operações autônomas e remotas: Os dados da nuvem de pontos costurados permitem a navegação autônoma e o controle remoto do operador, o que o torna ideal para inspeções em áreas inacessíveis ou perigosas
- Escalável para aplicações industriais: Essa tecnologia é adaptável a vários setores, incluindo petróleo e gás, geração de energia e infraestrutura, onde a inspeção e o mapeamento robóticos são essenciais
Visualização do ambiente 3D
O robô carrega um telêmetro a laser 3D rotativo (desenvolvido especialmente para essa aplicação). Os dados do laser, que consistem em nuvens de pontos 3D, são transmitidos para um PC de controle, onde são processados. O processamento envolve a correspondência de novos dados com pontos coletados anteriormente, de forma a resultar em uma nuvem de pontos coerente que representa corretamente o ambiente. No PC, um aplicativo de visualização permite que o operador observe essa representação de forma conveniente.
Nuvem de pontos
O telêmetro a laser 3D cria uma nuvem de pontos do ambiente. Ao mover o robô, várias nuvens de pontos são criadas a partir de diferentes posições. Isso proporciona uma nuvem de pontos "mais densa" com mais informações.
Dados do sensor
Os dados do sensor do robô, como a IMU (unidade de medição de inércia) e os dados do codificador (rotações da roda), são adicionados ao modelo como fonte adicional de informações.
Processamento de dados
Algoritmos avançados processam todos os dados da nuvem de pontos costurada e os dados do sensor a bordo para calcular a posição exata no espaço 3D.
Como funciona
O sistema de navegação tem uma arquitetura modular. Isso é possível principalmente devido ao uso da Ethernet para comunicações. Dependendo de quais módulos são montados/usados, o filtro de navegação no computador pode fornecer uma estimativa de localização melhor ou bastante aproximada. A arquitetura do software é baseada em módulos codificados individualmente que se comunicam por meio de canais entre processos para compartilhar informações.
Módulos implementados
- O software de controle do motor (que inclui o filtro de navegação)
- Processador de nuvem de pontos a laser
- O módulo de visualização 3D
- O módulo de gravação e reprodução de vídeo
Comunicação
Os módulos de navegação se comunicam com um PC de controle via Ethernet. Os dados são avaliados pelo software diretamente no PC. O software de controle do robô também é executado no PC e envia comandos de movimento para os controladores de motor integrados via Ethernet.
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