Εισαγωγή
Ο αυτοματισμός της αποθήκης βασίζεται σε μηχανήματα που μπορούν να δουν. Από τα αυτόνομα κινητά ρομπότ (AMR) και τους ρομποτικούς βραχίονες μέχρι τους σαρωτές γραμμωτού κώδικα και τους ογκομετρικούς διαστάσεις, οι κάμερες είναι τα μάτια του συστήματος. Η επιλογή της σωστής μονάδας κάμερας επηρεάζει άμεσα την απόδοση, την ακρίβεια και την αξιοπιστία. Σε αυτό το άρθρο, εξερευνούμε τους κύριους τύπους μονάδων κάμερας που χρησιμοποιούνται στον αυτοματισμό αποθήκης, τα βασικά χαρακτηριστικά τους και τον τρόπο επιλογής τους.
1. Κάμερες ανάγνωσης γραμμωτού κώδικα και QR Code
Κάθε αποθήκη εξαρτάται από τη σάρωση. Οι παραδοσιακοί σαρωτές λέιζερ αντικαθίστανται από αναγνώστες που βασίζονται σε κάμερα που μπορούν να αποκωδικοποιήσουν 1D και 2D κωδικούς από οποιονδήποτε προσανατολισμό. Μια κατάλληλη μονάδα κάμερας για αυτήν την εργασία χρειάζεται:
Παγκόσμιο κλείστρογια αποφυγή θαμπώματος κίνησης όταν τα δέματα μετακινούνται γρήγορα.
Υψηλή ανάλυση– τουλάχιστον 1,3 MP, συχνά 5 MP για ανάγνωση μικρών κωδικών από απόσταση.
Γρήγορη αυτόματη εστίασηή ένα πολύ μεγάλο βάθος πεδίου για το χειρισμό διαφορετικών υψών αντικειμένων.
Πολλοί σταθεροί αναγνώστες γραμμικού κώδικα χρησιμοποιούν μονάδα κάμερας CMOS με αισθητήρα καθολικού κλείστρου, όπως το Sony IMX250 ή το IMX265. Αυτοί οι αισθητήρες καταγράφουν μια καθαρή εικόνα ακόμα και όταν ο μεταφορέας κινείται με ταχύτητα 2-3 μέτρα ανά δευτερόλεπτο.
2. Κάμερες πλοήγησης AGV και AMR
Τα αυτοματοποιημένα οχήματα καθοδήγησης (AGV) και τα αυτόνομα κινητά ρομπότ (AMR) πλοηγούνται χρησιμοποιώντας οπτικό SLAM (Ταυτόχρονη εντόπιση και χαρτογράφηση). Ένας αισθητήρας μονάδας κάμερας για πλοήγηση πρέπει να παρέχει:
Ευρύ οπτικό πεδίο(90 μοίρες έως 160 μοίρες ) για να δείτε χαρακτηριστικά οροφής ή δείκτες δαπέδου.
Χαμηλή καθυστέρηση– κρίσιμο για τον εντοπισμό εμποδίων.
Καλή απόδοση σε χαμηλό φωτισμόγια νυχτερινές βάρδιες ή αμυδρά διαδρόμους.
Παγκόσμιο κλείστρογια την αποφυγή θαμπώματος κίνησης όταν το ρομπότ κινείται.
Μια μονάδα κάμερας mipi είναι η τυπική διεπαφή για ενσωματωμένους επεξεργαστές πλοήγησης (π.χ. NVIDIA Jetson, Qualcomm RB5). Το MIPI CSI‑2 προσφέρει χαμηλή καθυστέρηση και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, καθιστώντας το ιδανικό για ρομπότ με μπαταρία. Για παράδειγμα, μια μονάδα κάμερας CMOS καθολικού κλείστρου 1080p συνδεδεμένη μέσω MIPI μπορεί να παρέχει οπτική οδομετρία σε πραγματικό χρόνο.
3. Διαστασιολόγηση όγκου και κάμερες Cubiscan
Η μέτρηση των διαστάσεων των ακανόνιστων κιβωτίων είναι απαραίτητη για τη βελτιστοποίηση της χρέωσης και της αποθήκευσης φορτίου. Αυτά τα συστήματα χρησιμοποιούν συχνά στερεοφωνική όραση ή χρόνο πτήσης (ToF). Δύο μονάδες κάμερας τοποθετημένες δίπλα-δίπλα (στερεοφωνικό ζεύγος) υπολογίζουν το τρισδιάστατο σχήμα της συσκευασίας. Οι απαιτήσεις περιλαμβάνουν:
Υψηλή ανάλυση(5 MP ή περισσότερο) για ακριβή ανίχνευση άκρων.
Παγκόσμιο κλείστρογια να παγώσει την κίνηση σε έναν γρήγορο μεταφορέα.
Εργοστασιακά βαθμονομημένο στερεοφωνικό ζεύγοςγια να διασφαλιστεί ο ακριβής υπολογισμός του βάθους.
Για τη δημιουργία πρωτοτύπων και τα συστήματα χαμηλού όγκου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια μονάδα κάμερας raspberry με καπέλο στερεοφωνικής κάμερας (δύο μονάδες κάμερας MIPI). Το Raspberry Pi 4 ή 5 μπορεί να επεξεργαστεί στερεοφωνικούς χάρτες βάθους σε πραγματικό χρόνο.
4. Καθοδήγηση ρομποτικής επιλογής και θέσης
Οι ρομποτικοί βραχίονες πρέπει να εντοπίζουν τυχαία αντικείμενα σε κάδους ή σε μεταφορικούς ιμάντες. Ένας αισθητήρας μονάδας κάμερας για αυτήν την εφαρμογή πρέπει να έχει:
Υψηλή ανάλυσηγια να αναγνωρίσετε μικρά χαρακτηριστικά (π.χ. 5 MP έως 12 MP).
Παγκόσμιο κλείστρογια να αποφευχθεί η παραμόρφωση όταν ο βραχίονας κινείται.
Διασύνδεση MIPI ή USB 3.0, ανάλογα με τον ελεγκτή.
Πολλά συνεργατικά ρομπότ χρησιμοποιούν μια μονάδα κάμερας με διασύνδεση USB 3.0 επειδή μπορεί εύκολα να συνδεθεί με ένα βιομηχανικό υπολογιστή που τρέχει λογισμικό όρασης (π.χ. OpenCV, Halcon). Μια μονάδα κάμερας CMOS με αισθητήρα Sony IMX250 (2 MP, καθολικό κλείστρο) είναι μια δημοφιλής επιλογή για καθοδήγηση επιλογής και τοποθέτησης.
5. Αναγνώριση πακέτου και OCR
Μερικές φορές η κάμερα πρέπει να διαβάζει τυπωμένο κείμενο – αριθμούς παρτίδας, ημερομηνίες λήξης ή ετικέτες διευθύνσεων. Η οπτική αναγνώριση χαρακτήρων (OCR) απαιτεί:
Υψηλή ανάλυση(2 MP έως 5 MP) για μικρό κείμενο.
Παγκόσμιο κλείστροή πολύ γρήγορο ρολό.
Ευκρινής φακόςμε χαμηλή παραμόρφωση.
Μια μονάδα κάμερας mipi συνδεδεμένη με έναν ενσωματωμένο επεξεργαστή (π.χ. Raspberry Pi ή i.MX) μπορεί να εκτελεί ελαφριά μοντέλα OCR. Για πιο απαιτητικές εργασίες, συνηθίζεται μια μονάδα κάμερας USB με ροή σε υπολογιστή με Tesseract ή προσαρμοσμένα μοντέλα βαθιάς εκμάθησης.
6. Δημιουργία πρωτοτύπων και ανάπτυξη με Module Camera Raspberry
Για τους μηχανικούς αυτοματισμού αποθήκης, η πλατφόρμα Raspberry Pi είναι η αγαπημένη για πρωτότυπα. Μια μονάδα κάμερας raspberry (π.χ. η επίσημη μονάδα κάμερας Raspberry Pi 3) χρησιμοποιεί σύνδεση MIPI και περιλαμβάνει αισθητήρα Sony IMX708. Μπορεί να τραβήξει βίντεο 4K, αλλά χρησιμοποιείται πιο συχνά σε 1080p. Αν και διαθέτει ρολό, είναι αρκετό για στατικές ή αργές σκηνές. Για εφαρμογές που χρειάζονται καθολικό κλείστρο, είναι διαθέσιμες μονάδες τρίτων κατασκευαστών με αισθητήρες όπως το OV9281 ή το IMX296 για το Raspberry Pi.
Η χρήση μιας μονάδας κάμερας raspberry με βιβλιοθήκη ανοιχτού κώδικα (όπως OpenCV ή libcamera) σάς επιτρέπει να δοκιμάσετε γρήγορα τον αλγόριθμο όρασής σας. Μόλις αποδειχθεί, μπορείτε να μετακινηθείτε σε μια προσαρμοσμένη μονάδα κάμερας mipi που έχει σχεδιαστεί για μαζική παραγωγή.
7. Επιλογή της σωστής διεπαφής: MIPI έναντι USB
| Χαρακτηριστικό | Μονάδα κάμερας MIPI | Μονάδα κάμερας USB |
|---|---|---|
| Αφάνεια | Πολύ χαμηλό (μικροδευτερόλεπτα) | Μέτρια (χιλιοστά του δευτερολέπτου) |
| Κατανάλωση ρεύματος | Χαμηλός | Πιο ψηλά |
| Μήκος καλωδίου | <30 cm | 3-5 μέτρα |
| Ευκολία ενσωμάτωσης | Απαιτεί πρόγραμμα οδήγησης και δέντρο συσκευών | UVC plug-and-play |
| Το καλύτερο για | Ενσωματωμένα συστήματα, ρομπότ με μπαταρίες | Συστήματα που βασίζονται σε Η/Υ, δημιουργία πρωτοτύπων |
Ο περισσότερος εξοπλισμός αυτοματισμού αποθήκης παραγωγής χρησιμοποιεί μονάδα κάμερας mipi λόγω της χαμηλής ισχύος και της άμεσης σύνδεσης του επεξεργαστή. Οι μονάδες κάμερας USB είναι κοινές στην ανάπτυξη και για συστήματα που διαθέτουν ήδη υπολογιστή ή βιομηχανικό υπολογιστή.
8. Τι να αναζητήσετε σε έναν αισθητήρα μονάδας κάμερας για αυτοματισμό αποθήκης
Τύπος κλείστρου– Το καθολικό κλείστρο είναι απαραίτητο για κάθε κινούμενο αντικείμενο.
Ψήφισμα– 2 MP είναι αρκετά για πολλές εργασίες. 5-12 MP για υψηλή λεπτομέρεια.
Ρυθμός καρέ– Τα 30 fps είναι τυπικά. 60 fps ή υψηλότερα για γρήγορους μεταφορείς.
Διασύνδεση– MIPI για ενσωματωμένο, USB για υπολογιστή.
Φακός– Η σταθερή εστίαση με μεγάλο βάθος πεδίου είναι συχνά επαρκής. αυτόματη εστίαση απαιτείται μόνο για μεταβλητές αποστάσεις.
Φωτισμός– Πολλές μονάδες περιλαμβάνουν ενσωματωμένα LED, αλλά ο εξωτερικός φωτισμός είναι συχνά καλύτερος για περιβάλλοντα αποθήκης.
Ενότητες κάμερας της Sincere για Αυτοματισμό Αποθήκης
Στην Sincere, σχεδιάζουμε προσαρμοσμένες λύσεις μονάδας κάμερας για αυτοματισμό αποθήκης. Προσφέρουμε:
Μονάδα κάμερας CMOSμε καθολικό κλείστρο (Sony IMX250, IMX265, IMX296) για λήψη χωρίς κίνηση.
Μονάδα κάμερας Mipiμε εύκαμπτα καλώδια κορδέλας και λειτουργία χαμηλής ισχύος.
Ενότητα κάμερας raspberryσυμβατές εκδόσεις για πρωτοτυποποίηση και ανάπτυξη χαμηλού όγκου.
Αισθητήρας μονάδας κάμεραςπροσαρμογή – επιλέξτε ανάλυση, φακό και διεπαφή για να ταιριάζει με την ακριβή εφαρμογή σας.
Περίληψη
Ο αυτοματισμός αποθήκης χρησιμοποιεί διάφορους τύπους μονάδων κάμερας: συσκευές ανάγνωσης γραμμωτού κώδικα, κάμερες πλοήγησης AGV, στερεοφωνικά ζεύγη διαστάσεων έντασης, κάμερες καθοδήγησης pick-and-place και μονάδες OCR. Ο ιδανικός αισθητήρας μονάδας κάμερας για κινούμενα αντικείμενα έχει πάντα ένα καθολικό κλείστρο. Η διεπαφή εξαρτάται από τον κεντρικό υπολογιστή: μονάδα κάμερας mipi για ενσωματωμένα ρομπότ και μονάδα κάμερας USB για συστήματα που βασίζονται σε υπολογιστή. Για γρήγορη δημιουργία πρωτοτύπων, μια μονάδα κάμερας raspberry παρέχει ένα προσβάσιμο σημείο εκκίνησης. Κατανοώντας τις συγκεκριμένες ανάγκες της εργασίας σας αυτοματισμού – ταχύτητα, ανάλυση, φωτισμός και επεξεργασία – μπορείτε να επιλέξετε τη σωστή μονάδα κάμερας CMOS και να επιταχύνετε τον ψηφιακό μετασχηματισμό της αποθήκης σας.
Επικοινωνήστε με την Sincere για να συζητήσετε τις απαιτήσεις της μονάδας κάμερας για τον αυτοματισμό της αποθήκης.
