在礦業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化的過程中，一次失敗可能帶來嚴(yán)重后果。惡劣的天氣、崎嶇的地形和重型機(jī)械共同構(gòu)成了一個(gè)傳統(tǒng)技術(shù)無法應(yīng)對的環(huán)境，而在這個(gè)環(huán)境下，精準(zhǔn)、可靠和耐用性顯得尤為重要。

這正是Taiga Robotics所面臨的現(xiàn)實(shí)，也是他們努力解決的難題。

Taiga Robotics成立于2018年，最初專注于搜索與救援業(yè)務(wù)，之后逐漸發(fā)展成為礦業(yè)、核能及輕工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)器人控制與自動(dòng)化解決方案提供商。其旗艦產(chǎn)品Synapse是一款低代碼/無代碼的機(jī)器人編程平臺(tái)，內(nèi)置AI功能，設(shè)計(jì)旨在簡化現(xiàn)場復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)。

最近，Taiga Robotics解決了礦業(yè)中的一個(gè)重大難題——自主桿操作，他們采用了Teledyne IIS的Bumblebee® X立體相機(jī)。Taiga的解決方案結(jié)合了先進(jìn)的機(jī)器人控制軟件和高性能的立體視覺系統(tǒng)，能夠在復(fù)雜的戶外環(huán)境中準(zhǔn)確理解和識(shí)別目標(biāo)。

挑戰(zhàn)：在惡劣地形中實(shí)現(xiàn)桿操作自動(dòng)化

在礦業(yè)領(lǐng)域，鉆桿操作是一項(xiàng)重復(fù)性高、風(fēng)險(xiǎn)大的任務(wù)，傳統(tǒng)上完全依賴人工操作。要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，僅僅使用機(jī)器人臂是不夠的，還需要在低紋理、光照變化大且常有振動(dòng)的環(huán)境下提供精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)3D感知。

市面上的視覺系統(tǒng)無法滿足這些要求。Taiga需要一款具備深度精度、適應(yīng)惡劣環(huán)境、并兼容神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的立體相機(jī)，才能確保AI驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化系統(tǒng)在現(xiàn)場能夠正常運(yùn)行。

解決方案：Bumblebee X立體相機(jī)

經(jīng)過對多個(gè)3D視覺方案的評估后，Taiga選擇了Bumblebee X，這是一款專為機(jī)器人應(yīng)用設(shè)計(jì)的堅(jiān)固高分辨率立體視覺系統(tǒng)。

Taiga Robotics的自動(dòng)化系統(tǒng)將Bumblebee X相機(jī)集成在一個(gè)機(jī)器人起重平臺(tái)上，解決了現(xiàn)場部署中的各種挑戰(zhàn)。

Taiga Robotics的首席運(yùn)營官Ilija Jovanovic表示：“這款機(jī)器人相機(jī)對于礦業(yè)領(lǐng)域來說極為重要，因?yàn)榄h(huán)境的苛刻條件和設(shè)備的巨大規(guī)模一直以來都是我們面臨的一大難題。”

為什么選擇Bumblebee X？

寬立體基線：即便在超過2米的距離，也能提供精準(zhǔn)的深度感知，這對大型采礦設(shè)備尤其關(guān)鍵。

堅(jiān)固設(shè)計(jì)與校準(zhǔn)保持：可以承受陽光、沖擊和多塵環(huán)境的考驗(yàn)。

5GigE+PoE：提供可靠的高帶寬以太網(wǎng)連接，并支持長距離電纜，相比USB系統(tǒng)，這具有顯著優(yōu)勢。

為AI提供RGBD輸出數(shù)據(jù)：立體圖像數(shù)據(jù)直接輸入Taiga的AI系統(tǒng)，用于物體識(shí)別和抓取點(diǎn)估計(jì)。

系統(tǒng)運(yùn)行

Bumblebee X提供的校正圖像和深度圖展示了自主操作鉆桿的精確檢測與深度估計(jì)。

在Taiga的桿操作系統(tǒng)中，核心部分是一臺(tái)配備了Bumblebee X的機(jī)器人起重機(jī)。這款立體相機(jī)捕捉高分辨率的圖像對，數(shù)據(jù)經(jīng)過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理后，執(zhí)行以下任務(wù)：

識(shí)別散落在地面上的鉆桿

估算抓取點(diǎn)和最佳拾取位置

觸發(fā)機(jī)器人臂的自主運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和控制

整個(gè)視覺和控制系統(tǒng)在一臺(tái)堅(jiān)固的AMD V1806邊緣AI計(jì)算平臺(tái)上運(yùn)行，相機(jī)通過一根5米長的以太網(wǎng)電纜與PoE（以太網(wǎng)供電）與平臺(tái)連接。Taiga的Synapse平臺(tái)借助Spinnaker SDK和基于ROS的處理流暢來協(xié)調(diào)系統(tǒng)，確保機(jī)器人能夠自主、穩(wěn)定地運(yùn)行。并且，整個(gè)過程無需編寫代碼。

通過Synapse與Bumblebee X的結(jié)合，Taiga Robotics能夠?yàn)榈V業(yè)客戶部署現(xiàn)成的自主機(jī)器人系統(tǒng)。這些系統(tǒng)有效降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，提高了生產(chǎn)效率，并為大規(guī)模工業(yè)任務(wù)帶來了卓越的精度表現(xiàn)。

憑借Teledyne的立體視覺技術(shù)，Taiga Robotics成功將礦業(yè)中極具挑戰(zhàn)性的人工操作作轉(zhuǎn)變?yōu)锳I驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化任務(wù)，充分展示了AI技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的巨大潛力。

Taiga視覺引導(dǎo)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)行的簡短演示