移動機(jī)器人：3D超聲波防撞傳感器

科技初創(chuàng)公司 Toposens 宣布推出其首款商用 Toposens 3D 超聲波防撞系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于基于專有的 Toposens 3D 超聲波回聲定位技術(shù)的移動機(jī)器人。這是該公司經(jīng)過七年多的研發(fā)和產(chǎn)品商業(yè)化后的一個重要里程碑。

為解決工業(yè)環(huán)境中對移動機(jī)器人更高安全性的未滿足需求，Toposens 3D 超聲波回聲定位傳感器 Echo One 和帶 3D 防撞過濾器的 Toposens 處理單元現(xiàn)已上市，并在現(xiàn)實(shí)工業(yè)場景中通過了嚴(yán)格的商業(yè)測試知名的移動機(jī)器人公司。

檢測無法檢測的

隨著自動駕駛汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展和自動叉車、AMR 和 AGV 等移動機(jī)器人的指數(shù)級增長，人類和機(jī)器的安全一直處于制造工作的最前沿。市場已經(jīng)意識到 3D 防撞是必要的，因?yàn)閺?qiáng)制性 2D 安全激光雷達(dá)只能提供二維數(shù)據(jù)輸出，不能滿足最高安全需求。

由于其物理特性，其他 3D 傳感器系統(tǒng)（例如 LiDAR 或攝像頭）在其感知能力方面存在局限性，例如，當(dāng)環(huán)境中的光學(xué)條件不利或叉車貨叉等物體靠近地板時。結(jié)果，它們難以足夠好地檢測物體，這使得它們成為不可靠且不足的防撞解決方案。事實(shí)上，2022 年工業(yè)事故的主要原因已被確定為視力障礙，預(yù)計到 2025 年，超過 50,000 家配備移動機(jī)器人的工廠的相關(guān)成本將超過 25 億美元。此外，傳統(tǒng)的一維超聲波傳感器無法提供可靠的 3D 防撞所需的數(shù)據(jù)，因?yàn)樗荒軠y量簡單的距離數(shù)據(jù)（= 飛行時間），

機(jī)器人安全

為了尋找一種方法來彌補(bǔ)這些缺陷并為市場提供一流的 3D 防撞功能，Toposens 在過去幾年一直致力于開發(fā)其 3D 超聲波回聲定位傳感器的商業(yè)版本，以滿足對可靠的移動機(jī)器人 3D 防撞。

基于蝙蝠的回聲定位原理，Toposens 的 Echo One 通過基于聲音的三角測量與復(fù)雜的噪聲過濾軟件相結(jié)合，彌補(bǔ)了光學(xué)傳感器的缺陷。這反過來為在完全可調(diào)的警告和停止區(qū)域內(nèi)檢測到的每個障礙物實(shí)時提供強(qiáng)大的 3D 數(shù)據(jù)輸出。更重要的是，這些區(qū)域既可以設(shè)置為動態(tài)跟隨移動機(jī)器人左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)，也可以根據(jù)車輛的速度進(jìn)行調(diào)整。

傳感器以 3D 點(diǎn)云格式將獲得的數(shù)據(jù)（三個麥克風(fēng)感知的回波反射）發(fā)送到配備易于配置的高級 3D 防撞軟件的 Toposens 處理單元。

從那里，根據(jù)檢測到的 3D 區(qū)域違規(guī)，Toposens 處理單元向移動機(jī)器人的 CPU 觸發(fā)減速或停止命令。當(dāng)沒有檢測到區(qū)域違規(guī)時，移動機(jī)器人繼續(xù)行駛。

蝙蝠視力與不良視力

“無論環(huán)境條件如何，能夠可靠、實(shí)時地檢測多個難以檢測的障礙物，使我們能夠?yàn)榭蛻籼峁└呒墑e的機(jī)器人安全性。我們的技術(shù)解決了光學(xué)傳感器（例如 LiDAR）的缺點(diǎn)，在不利的照明條件或透明或鏡面物體表面下，它可能無法檢測地板上的物體，如地板上的叉車叉。接收 3D 數(shù)據(jù)輸出，即 x、y 和 z 坐標(biāo)，保證了最可靠的 3D 防撞水平，”Toposens 首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人 Tobias Bahnemann 說，并繼續(xù)說道：“在生產(chǎn)之前，我們一直在合作- 與知名公司在試點(diǎn)項(xiàng)目和實(shí)際設(shè)置中開發(fā)和測試我們的 Toposens Echo One 近兩年。這使我們處于一個位置，我們現(xiàn)在可以從中為客戶提供最先進(jìn)的下一級機(jī)器人安全系統(tǒng)。由于現(xiàn)有傳感器解決方案中缺少 3D 防撞功能，損壞貨物的經(jīng)濟(jì)損失，甚至由于未檢測到的障礙物而導(dǎo)致昂貴的生產(chǎn)停止，都會大大限制任何移動機(jī)器人系統(tǒng)的投資回報率。這凸顯了移動機(jī)器人使用不同類型的視覺技術(shù)‘看到’他們的環(huán)境的必要性——我們稱之為‘蝙蝠視覺’，并且很高興現(xiàn)在轉(zhuǎn)向批量生產(chǎn)?！?nbsp;可以大大限制任何移動機(jī)器人系統(tǒng)的投資回報率。這凸顯了移動機(jī)器人使用不同類型的視覺技術(shù)‘看到’他們的環(huán)境的必要性——我們稱之為‘蝙蝠視覺’，并且很高興現(xiàn)在轉(zhuǎn)向批量生產(chǎn)。” 可以大大限制任何移動機(jī)器人系統(tǒng)的投資回報率。這凸顯了移動機(jī)器人使用不同類型的視覺技術(shù)‘看到’他們的環(huán)境的必要性——我們稱之為‘蝙蝠視覺’，并且很高興現(xiàn)在轉(zhuǎn)向批量生產(chǎn)。”