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(duì)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(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)能夠正常運(yùn)行。

解決方案：Bumblebee X立體相機(jī)

經(jīng)過對(duì)多個(gè)3D視覺方案的評(píng)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(chǎng)部署中的各種挑戰(zhàn)。

Taiga Robotics的首席運(yùn)營(yíng)官Ilija Jovanovic表示：“這款機(jī)器人相機(jī)對(duì)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(duì)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(zhǎng)距離電纜，相比USB系統(tǒng)，這具有顯著優(yōu)勢(shì)。

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(cè)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(duì)，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(zhǎng)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(jiǎn)短演示