Un projecteur infrarouge miniature dote les robots de la vision stéréoscopique

Couplé à deux caméras infrarouges, le projecteur de points Belago1.1 signé ams Osram, qui associe une VCSEL à 940 nm et une matrice de microlentilles dans un boîtier CMS compact, permet à un robot mobile autonome (AGV)  de cartographier son environnement en 3D pour mieux s’y déplacer.

L’un des maillons importants du développement de l’industrie 4.0 réside dans le développement de robots autonomes, capables de travailler dans le même espace de travail qu’un opérateur sans danger pour ce dernier (cobots) ou aptes à se mouvoir seul d’un poste de travail à un autre dans une unité de production (robots mobiles autonomes ou AGV). Dans le cas des AGV (Autononous Guided Vehicle), un scrutateur laser embarqué leur permet de détecter et d’éviter les obstacles qui se trouvent sur leur chemin.

Ams Osram va plus loin en proposant une solution compacte permettant de doter les AGV de la vision stéréoscopique afin qu’ils puissent cartographier précisément leur environnement en 3D pour mieux s’y déplacer. La solution proposée par l’Autrichien repose sur un projecteur de points infrarouge qui associe, dans un boîtier CMS très compact de 4,2 x 3,6 x 3,3 mm (voir médaillon en bas à droite de la photo), une diode laser à cavité verticale (VCSEL) émettant à 940 nm et une matrice de microlentilles.

Grâce à une puissance optique pouvant atteindre 750 mW, le Belago1.1 – c’est le nom de ce projecteur – génère une matrice de 5000 points distincts qui sera déformée par les obstacles rencontrés par l’AGV (que ce soit des humains, des objets ou d’autres AGV) et analysée par deux caméras infrarouges – et donc, sous deux angles de vue différents – afin d’établir une cartographie en 3D de l’environnement du robot à une distance de 1 à 3 mètres de ce dernier. L’ensemble créant un système de vision stéréoscopique active ou ASV (Active Stereo Vision) qui permet à l’AGV, le cas échéant, de s’arrêter ou de contourner les obstacles.

« Avec notre projecteur à 5000 points Belago1.1, nous dotons les robots mobiles autonomes de la vision stéréoscopique afin d’établir une cartographie 3D haute résolution de leur environnement et une détection précise des obstacles qu’ils rencontrent, le tout dans un boîtier très compact et très faciles à intégrer », précise Matthias Gloor, responsable produits chez ams Osram.

A noter que ce composant intègre également une sécurité qui coupe automatiquement l’émission infrarouge de la VCSEL dès qu’un défaut est détecté sur la matrice de microlentilles afin de protéger les yeux des opérateurs travaillant à proximité.

Afin d’évaluer le Belago1.1, ams Osram propose un kit de caméras 3D adapté, baptisé Hermes.

Au-delà des AGV, ce composant et le système de vision stéréoscopique active associé peuvent également être utilisés pour la reconnaissance faciale dédiée au contrôle d’accès et au paiement par mobile, la mesure de volume de colis en logistique, la détection de gestes dans les applications de jeux, de domotique, etc.