Ученые создали уникальную систему навигации для промышленных роботов

Ученые Южно-Уральского государственного университета создали уникальную систему навигации для промышленных роботов, которая видит объекты даже сквозь блики и помехи. Исследователи разработали инновационный метод локализации объектов с помощью лишь одной панорамной камеры и лазерной линии. Метод позволяет роботам точно определять положение объектов в условиях сложных оптических помех. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Ain Shams Engineering Journal.

Представьте промышленного робота, которому нужно «увидеть» среди красных предметов один единственный объект, отмеченный лазером. При этом яркий свет создает блики на поверхностях, которые мешают работе. Ученые ЮУрГУ разработали метод, основанный на монокулярном всенаправленном зрении и структурированных световых полосах.

Традиционно для оценки расстояния роботам требуются либо две камеры (стереозрение), либо дорогостоящие лазерные дальномеры (лидары). Новая технология предлагает принципиально иной подход: всего одна панорамная камера с углом обзора 180°, линейный лазер (650 нм) и интеллектуальный алгоритм, который в реальном времени выделяет лазерную линию на объекте и преобразует её координаты в трехмерное положение цели.

«Система стала компактнее и надежнее, — поясняет доцент кафедры «Электропривод, мехатроника и электромеханика» факультета «Мехатроника и робототехника», участник проекта, поддержанного грантом РНФ, PhD Иван Холодилин — Меньше датчиков — меньше потенциальных проблем с калибровкой и синхронизацией. При этом одна панорамная камера позволяет роботу видеть практически все вокруг, включая пространство условно «за углом»».

Главное достижение разработки — способность алгоритма устойчиво работать в условиях, где традиционные методы терпят неудачу: темные и глянцевые поверхности, красные объекты (на которых лазерная линия может «сливаться» с фоном), зеркальные блики и даже частичное перекрытие лазерной полосы.