深耕ToF 路線,賦予移動機器人智慧之眼
當前,3D視覺傳感器主要有雙目相機、結構光相機及ToF相機三種技術路線。其中,ifm長期深耕ToF路線。其子公司PMD是ToF芯片的發明者,在此方面擁有深厚的技術積累。
ToF技術的工作原理是采用紅外光源發射高頻光脈沖到物體上,然后接收從物體反射回去的光脈沖,通過探測光脈沖的飛行(往返)時間來計算被測物體離相機的距離。
根據ifm復雜產品組負責人何正的介紹,ToF相機具有多重優勢。首先,相較于雙目系統等技術,ToF相機對算力的要求較低,處理圖像更為高效,能夠在有限硬件條件下運行,并能夠直接生成點云數據,為后續數據處理提供便利。其次,ToF相機對溫度變化不太敏感??梢栽诓煌瑴囟拳h境下保持測量精度,這種穩定性使得其能夠適用于各種工業和戶外環境。此外,ToF相機具有較強的抗光性。無論是在強烈的陽光下,還是在缺乏外部光源的環境下,都能夠正常運作。
同時,何正也坦言,盡管ToF相機具有諸多優勢,但也存在一些挑戰。例如,相較于其他技術,ToF相機的分辨率需要進一步提升,且成本普遍偏高。而這也在一定程度上限制了其市場拓展速度。因此,為了提高ToF相機的市場滲透率,ifm也一直在潛心鉆研。
豐富產品矩陣,滿足多元化應用場景
自2016年進入移動機器人行業以來,ifm一直致力于提供先進的感知系統解決方案,不斷推出新產品。當前,ifm為移動機器人行業提供的3D ToF 相機,主要針對工業場景。
何正表示,由于工業場景的空間普遍比較開闊,所以目前市面上還沒有使用純3D相機來進行導航的,因此ifm主要是針對工業級AMR開發避障應用方案。隨著機器人技術的不斷發展,機器人對避障的需求也越來越高,ifm 的3D探測系統會提供更多選擇。而對于目標物的定位,ifm的3D ToF 相機速度更快,也更加高精度。
回顧ifm面向移動機器人領域推出的3D ToF 相機產品系列,無論是室內還是室外,避障導航還是末端識別對接,ifm都可提供非常完善的3D感知方案,滿足不同場景下移動機器人的需求。從2016年的O3D,到2017年的O3X,再到后來的O3M,以及2023年發布的O3R環境感知平臺,每一款產品都經過精心設計和不斷優化。
據何正介紹,O3R環境感知平臺絕不僅是一款普通的相機,它還具備一定的算力。其感光芯片由子公司PMD研發,在計算單元的算力方面,ifm與英偉達合作,為平臺提供強大的算力支持。
O3R攝像頭環境感知平臺
貼近客戶需求,提供高質量解決方案
從一家小型傳感器制造商,到擁有大量產品組合的“隱形冠軍”,ifm的成功秘訣在于始終貼近客戶需求。Ifm擁有豐富的傳感器產品系列,可以為移動機器人領域的客戶提供多樣化的選擇。不僅如此,ifm還注重為客戶提供定制化解決方案,滿足其個性化需求。
何正表示,ifm的解決方案完全取決于客戶的需求和應用場景。舉例而言,如果客戶只需實現避障或導航功能,可選擇3D相機或激光雷達。如果客戶需要對貨物進行識別,則可配備RFID識別系統,通過讀取托盤上的標簽信息,該系統可以幫助機器人快速準確地識別所需貨物,提高作業效率。
ifm還推出了毫米波雷達產品,該產品可以彌補一些3D相機無法探測的情況。例如,在某些光照條件下或特定材質表面上的探測,或者受到惡劣天氣干擾時,客戶可選擇裝備毫米波雷達來檢測障礙物,以確保移動機器人的安全行駛。
針對移動機器人,ifm還提供基于Io-link總線模塊的傳感器方案,滿足客戶對單點測距或超聲波探測等需求。在遇到透明玻璃場景或光學系統無法有效觀測的情況下,該方案可進行單點的測距。何正指出,盡管這種情況也可以裝備3D相機,但如果客戶只需要低成本的方案,ifm也完全可以提供這樣的選擇。
“正如ifm的口號‘ifm-close to you’,我們所做的一切都是基于客戶的需求。”何正表示。“close to you”是ifm貼近客戶、服務客戶的理念,也是對客戶的承諾。
作為一家德國企業,ifm自2005年進駐中國以來,一直將中國視為重點市場。因此ifm也計劃未來在中國建立工廠。這一決定也是為了更好地靠近客戶,ifm希望能夠充分利用中國的供應鏈資源,以降低生產成本,并更好地滿足客戶需求。
近年來,3D視覺領域競爭加劇,一些機器人廠商也開始自行研發硬件相機。何正指出,這是市場的客觀規律,他對此持樂觀態度:“我們希望看到中國的機器人公司蓬勃發展,并且愿意嘗試自主研發相機。”
同時,何正也相信ifm依然會保持強大的競爭優勢。“因為作為一家面向全球市場的傳感器企業,我們擁有更大的產量和更低的制造成本,因此我們的產品在市場上會更具優勢。”
結語:
面對3D視覺領域的激烈競爭,ifm深知技術的迭代與創新是行業發展的關鍵。在這個過程中,ifm將始終保持對新技術的開放態度,積極吸納全球范圍內的創新理念和技術成果,并堅定地向客戶提供高質量的解決方案。未來,ifm會繼續將移動機器人視為重點領域,并加大對這一領域的投入和研發。