بالتعاون مع علماء من جامعة شمال الصين للطاقة الكهربائية، طور باحثون من جامعة جنوب الأورال الحكومية توأماً رقمياً لمنصة اختبار وطريقة جديدة للرؤية الآلية متعددة الإسقاطات وشاملة الاتجاهات لاستخدامها في الروبوتات. يدمج النظام الصور من عدة كاميرات بانورامية مع خط من ضوء الليزر المهيكل، مما يسمح للروبوت باستعادة شكل العوائق وقياس المسافة إليها بدقة عالية. بالإضافة إلى ذلك، ستكون تكلفة هذا المجمع أقل بعشرات المرات من نظائره.
وبفضل الرؤية المدمجة متعددة الإسقاطات شاملة الاتجاهات والليزر، يستطيع الروبوت تجنب العوائق المكانية في الإنتاج بشكل مستقل والتفاعل بدقة مع الأشياء الأخرى.
أوضح إيفان خولوديلين، الأستاذ المساعد في قسم المحركات الكهربائية والميكاترونيك والهندسة الكهروميكانيكية بجامعة جنوب الأورال الحكومية، قائلاً: "في المحاكي الذي تم تطويره بناءً على منصة "Unity 3D"، يمكن تغيير عدد الكاميرات في الروبوت المناول، ومواقعها، ومعايير العدسات والليزر، وإرسال الصور فوراً إلى خادم حوسبة خارجي. بعد ذلك، يقوم خوارزمي خاص بدمج البيانات من جميع الكاميرات في خريطة محيطة موحدة، ومن خلالها نحصل على شكل الأشياء التي تعترض طريق الروبوت والمسافة إليها. وقد أظهرت الاختبارات في البيئة الافتراضية وعلى منصة واقعية أن النظام "يرى" المشهد بأكمله بثقة بزاوية 360 درجة، ويقيس المسافة بهامش خطأ لا يتعدى مليمترات قليلة".
إن النجاح الذي حققته تجربة العلماء يمهد الطريق لملاحة أكثر أماناً ودقة للروبوتات المتنقلة، والأذرع الروبوتية، وأنظمة الرؤية التقنية في المنشآت الصناعية.
ولقياس المسافة بين الروبوت والأجسام المحيطة به، قام مطورو جامعة جنوب الأورال الحكومية بدمج الصور المأخوذة من عدة كاميرات بانورامية مع خط ليزر مسقط، مما سمح لهم بالحصول على خريطة عمق ومخطط تفصيلي للعوائق. ولكي يتمكن النظام من العمل حتى في الظلام الدامس، قام العلماء بدمج بواعث ليزر في هيكل الروبوت.
أوضح إيفان خولوديلين قائلاً: "عندما يتقاطع شعاع الليزر مع جسم ما، فإنه يترك عليه خطاً ملوناً، مما يتيح لنا رصده بواسطة الكاميرات حتى في الظلام الدامس وحساب المسافة بدقة. يقوم الخوارزمي بدمج الصور المأخوذة من عدة كاميرات، وبناءً على هذا الخط، يعيد تكوين المخطط التفصيلي للجسم وفي الوقت نفسه يحسب المسافة إليه".
من بين المزايا التنافسية الرئيسية لهذا الابتكار الذي طوره علماء مدينة تشيليابينسك: الدقة المتناهية في قياس المسافة إلى الأجسام المحيطة (بما في ذلك في الظلام)، والتكلفة المنخفضة بعشرات المرات مقارنة بالأنظمة المماثلة التي تستخدم مستشعرات "ليدار ثنائي الأبعاد" (2D LIDAR) باهظة الثمن (والتي تبلغ تكلفتها حوالي 400,000 روبل).
وقد وصف المؤلفون نتائج عملهم بالتفصيل في المجلة الدولية المرموقة "Sensors".
ويمكن تطبيق هذا النظام الفريد للرؤية شاملة الاتجاهات مع باعث الليزر في المنشآت الصناعية التي تتطلب فرز الأشياء باستخدام الأذرع الروبوتية (المناولات).
للحصول على المزيد من الأخبار، تابعوا قناة جامعة جنوب الأورال الحكومية على منصة ماكس.