A equipe atinge o reconhecimento 3D de objetos transparentes em menos de dois segundos

O que costumava levar 15 segundos agora leva menos de 2: graças à nova tecnologia de tiro único, o sistema Gorobot3D, desenvolvido por pesquisadores do Instituto Fraunhofer de Iof de Engenharia de Optics e Precisão Aplicada, poderá medir objetos tridimensionais ainda mais eficientemente no futuro-mesmo que sejam transparentes ou pretos. O Instituto apresentará a tecnologia pela primeira vez na Feira de Comércio Automatica em Munique de 24 a 27 de junho.

O que é claramente visível ao olho humano representa um desafio real para sistemas robóticos: vidro transparente ou plástico, metais reflexivos ou superfícies pretas profundas. As chamadas superfícies “não cooperativas” são difíceis de detectar os sistemas de sensores convencionais. Pesquisadores da Fraunhofer IOF estão enfrentando esse desafio com o sistema Gorobot3D, que usa imagens térmicas inteligentes para detectar essas superfícies.

Pesquisadores da Fraunhofer Iof trabalham na tecnologia térmica de sensores 3D há vários anos. Agora eles aprimoraram significativamente essa tecnologia e alcançaram otimização eficiente para o reconhecimento automático de objetos. O tempo de medição e avaliação para objetos pretos transparentes ou profundos usando GOROBOT3D foi reduzido de 15 para pouco menos de 1,5 segundos. Para esse fim, um novo método de projeção para sensores térmicos 3D foi desenvolvido no instituto.

Único tiro em vez de gravação em série

O método desenvolveu transfere uma tecnologia de tiro único para a tecnologia de medição 3D térmica. “Com o nosso método, a superfície da cena da medição é aquecida de maneira estruturada. Um padrão de ponto térmico estatal é emitido da superfície dos objetos e registrado usando duas câmeras de imagem térmica. Usando o cruzamento espacial, um resultado 3D pode ser obtido do par de Imagines e o par de imagens”, explica o Dr. Martin Landmann, pesquisando cientista.

Em vez de usar projeções marginais para gerar o padrão como antes, dois elementos ópticos difrativos (faz) agora geram um padrão de ponto irregular. Tal usa o princípio da difração de luz para multiplicar o feixe de laser incidente e dividi -lo em um padrão. Combinando inteligentemente, os pesquisadores conseguiram projetar o padrão de ponto necessário para o objeto transparente com eficiência e dentro de um tempo muito curto pela primeira vez.

Do padrão de ponto ao comando emocionante em milissegundos

Anteriormente, um grande número de pares de imagens tinha que ser capturado e avaliado para o processamento de materiais transparentes-um processo de demora. “Em vez de capturar várias centenas de pares de imagens térmicas, como foi o caso do método anterior, nosso método recém -desenvolvido pode reconstruir as informações 3D com apenas um único par de imagens em alguns milissegundos. Isso reduz o tempo geral de medição e avaliação por uma ordem de magnitude”, diz o Dr. Landmann.

Os dados 3D gravados são analisados ​​usando inteligência artificial. Pontos de preensão adequados e instruções são derivadas e transmitidas a um braço de robô com uma pinça de sucção. “Usamos um processo de ‘colheita de bin’ para isso”, explica o pesquisador de Fraunhofer. “Em outras palavras, a preensão direcionada de objetos de ambientes caóticos”.

Processos de produção sem interrupções do ciclo

O tempo de gravação e avaliação reduzido drasticamente cria novas possibilidades para processos industriais automatizados, por exemplo, em instalações de produção ou design de produto. Os robôs não apenas podem identificar e controlar objetos transparentes ou escuros de forma confiável, mas também podem continuar trabalhando quase sem interromper o ciclo. “Enquanto um objeto está sendo tratado, a próxima medição já pode estar ocorrendo. Isso cria processos de produção fluidos”, enfatiza Martin Landmann.

Graças à sua estrutura modular, a tecnologia de tiro único pode ser integrado de maneira flexível em uma ampla gama de aplicações. Os usuários interessados ​​podem ver por si mesmos: a tecnologia será apresentada na Automatica em Munique, de 24 a 27 de junho de 2025. Visite Fraunhofer Iof na principal feira de comércio mundial por automação e robótica inteligentes no salão 4, Booth 319.