“綠藤繁茂處,又聞葡萄香”。舉世聞名的法國香檳地區(qū)的某個葡萄園,又進(jìn)入了繁忙耕種靜待收獲的季節(jié)。與往日不同的是,這里似乎不見人影,取而代之的是幾臺四輪機(jī)器人,每天魔幻般地沿著葡萄藤行有條不紊地行駛,并在每行的盡頭轉(zhuǎn)彎至下一行葡萄藤完成各個工作。
在每臺智能化的自主機(jī)器人身上,都裝載了8臺來自ifm公司的3D攝像頭,如全方位電子眼一般,確保機(jī)器人在一行行葡萄架之間自主導(dǎo)航,完成之前長達(dá)數(shù)月的葡萄藤人工培護(hù)工作。
當(dāng)葡萄酒遇上機(jī)器人
讓葡萄園的大部分工作實現(xiàn)更高程度的自動化,從而減輕人工、提高產(chǎn)品質(zhì)量并最終提升葡萄園的運營效益,是法國葡萄產(chǎn)區(qū)很多葡萄園業(yè)主的重要訴求。為此,法國VitiBot公司歷經(jīng)兩年時間,提出可將葡萄園大部分工作自動化的解決方案——可量產(chǎn)的自主駕駛機(jī)器人Bakus,一種移動式的智能“工具平臺”。
Bakus的獨特之處在于自主導(dǎo)航和障礙物檢測能力。葡萄酒釀造商只需將其放置在葡萄園的某個角落,它就能獨立地行駛于整個葡萄園中,一旦到達(dá)某一葡萄藤行的盡頭,它就會自動收起工具,并開始前往下一葡萄藤行工作。”
有了這種獨立解決方案,葡萄酒釀造商可以更加靈活地執(zhí)行操作,并在白天和夜晚自動處理各種過去需要手動進(jìn)行的耗時任務(wù),諸如松土、修剪樹葉和雜草以及噴灑殺蟲劑等。
為了滿足全天可靠、高效、低成本地完成上述任務(wù),Bakus機(jī)器人擁有可靠、精準(zhǔn)、智能化的“眼睛”便顯得尤為關(guān)鍵。經(jīng)過綜合考慮,“我們決定選擇ifm的3D攝像頭”,VitiBot公司創(chuàng)始人兼董事總經(jīng)理Cédric Bache說道。
機(jī)器人之眼:ifm的PMD攝像頭利用光飛行時間技術(shù)生成周邊環(huán)境的3D圖像。
3D攝像頭帶來強(qiáng)勁性能
Bakus機(jī)器人車輛配備了8個ifm的精確3D攝像頭:車輛前方、后方及兩側(cè)各配置2個。該3D攝像頭利用PMD(光子混頻器)技術(shù)來生成3D圖像,分辨率為176x132像素。對于23,232個像素,攝像頭都能提供一個精確的距離值,且速度達(dá)每秒25次。與激光掃描儀相比,ifm 3D攝像頭無需運動部件。因此,它尤其堅固、小巧、輕質(zhì)且性價比高。
相較于基于激光雷達(dá)系統(tǒng)的多限制和高成本,以及標(biāo)準(zhǔn)攝像頭受光照影響的不穩(wěn)定性,基于ToF技術(shù)的ifm的3D攝像頭則可以做到無論光照條件如何——即使在陽光直射和完全黑暗的條件下,都能發(fā)送清晰的環(huán)境3D圖像。”
軟件將8個攝像頭的點云圖像整合成環(huán)境的三維圖像。
每個3D攝像頭都可以生成其所看到的場景的三維點云。利用復(fù)雜的算法,可以根據(jù)這些點云生成虛擬的場景圖像,描繪車輛的直接周邊環(huán)境,例如葡萄藤或其他物體。然后,該圖像可以用于車輛在葡萄藤行間的導(dǎo)航以及在每行盡頭的轉(zhuǎn)向操作。然而,如何將3D圖像整合在一起,是非常有挑戰(zhàn)性的。通過與ifm合作,VitiBot公司基于傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)來描繪周邊環(huán)境,并利用算法軟件,實現(xiàn)沿葡萄藤行自主導(dǎo)航,以及檢測障礙物并及時停止車輛。
ifm通過為機(jī)器人提供作為其感覺器官的3D攝像頭,使得葡萄園的自主機(jī)器人真正打造了一個智能化的葡萄種植平臺,不僅可以減輕葡萄酒釀造商的工作,還能確保利用盡可能少的殺蟲劑來充分提高產(chǎn)品質(zhì)量,此外還可以讓車輛在夜間獨立運行,無需人員監(jiān)管。最終,葡萄酒釀造商可以實現(xiàn)可觀效益,將葡萄藤上大部分機(jī)械工作的運行成本降低3/4。
ifm,與您一起品鑒葡萄酒的“智能”美味。