ما هي وحدات الكاميرا المستخدمة في أتمتة المستودعات؟

مقدمة

تعتمد أتمتة المستودعات على الآلات التي يمكنها الرؤية. من الروبوتات المتنقلة المستقلة (AMRs) والأذرع الآلية إلى ماسحات الباركود وأجهزة قياس الأبعاد الحجمية، تعد الكاميرات بمثابة عيون النظام. يؤثر اختيار وحدة الكاميرا المناسبة بشكل مباشر على الإنتاجية والدقة والموثوقية. في هذه المقالة، نستكشف الأنواع الرئيسية لوحدات الكاميرا المستخدمة في أتمتة المستودعات وميزاتها الرئيسية وكيفية اختيارها.

1. كاميرات قراءة الباركود ورمز الاستجابة السريعة

كل مستودع يعتمد على المسح. يتم استبدال الماسحات الضوئية الليزرية التقليدية بقارئات تعتمد على الكاميرا يمكنها فك رموز 1D و2D من أي اتجاه. تحتاج وحدة الكاميرا المناسبة لهذه المهمة إلى ما يلي:

مصراع عالميلتجنب ضبابية الحركة عندما تتحرك الطرود بسرعة.

دقة عالية– 1.3 ميجابكسل على الأقل، وغالبًا 5 ميجابكسل لقراءة الرموز الصغيرة عن بعد.

ضبط تلقائي للصورة سريعأو عمق مجال كبير جدًا للتعامل مع ارتفاعات الكائنات المختلفة.

تستخدم العديد من أجهزة قراءة الباركود الثابتة وحدة كاميرا CMOS مع مستشعر غالق عالمي مثل Sony IMX250 أو IMX265. تلتقط هذه المستشعرات صورة واضحة حتى عندما يتحرك الناقل بسرعة 2-3 أمتار في الثانية.

2. كاميرات الملاحة AGV وAMR

تتنقل المركبات الموجهة الآلية (AGVs) والروبوتات المتنقلة المستقلة (AMRs) باستخدام SLAM المرئي (التعريب المتزامن ورسم الخرائط). يجب أن يوفر مستشعر وحدة الكاميرا للملاحة ما يلي:

مجال رؤية واسع(90 درجة إلى 160 درجة) لرؤية ملامح السقف أو علامات الأرضية.

الكمون المنخفض– حاسم للكشف عن العوائق.

أداء جيد في الإضاءة المنخفضةللنوبات الليلية أو الممرات المعتمة.

مصراع عالميلتجنب ضبابية الحركة عندما يتحرك الروبوت.

وحدة كاميرا mipi هي الواجهة القياسية لمعالجات التنقل المضمنة (على سبيل المثال، NVIDIA Jetson وQualcomm RB5). يوفر MIPI CSI‑2 زمن وصول منخفض واستهلاك منخفض للطاقة، مما يجعله مثاليًا للروبوتات التي تعمل بالبطارية. على سبيل المثال، يمكن لوحدة كاميرا CMOS ذات الغالق العالمي بدقة 1080 بكسل والمتصلة عبر MIPI أن توفر قياس المسافة المرئي في الوقت الفعلي.

3. أبعاد الحجم والكاميرات التكعيبية

يعد قياس أبعاد الصناديق غير المنتظمة أمرًا ضروريًا لفواتير الشحن وتحسين التخزين. غالبًا ما تستخدم هذه الأنظمة الرؤية المجسمة أو زمن الرحلة (ToF). وحدتا كاميرا موضوعتان جنبًا إلى جنب (زوج استريو) تحسبان الشكل ثلاثي الأبعاد للحزمة. تشمل المتطلبات ما يلي:

دقة عالية(5 ميجابكسل أو أكثر) للكشف الدقيق عن الحواف.

مصراع عالميلتجميد الحركة على ناقل سريع.

زوج استريو تمت معايرته في المصنعلضمان حساب عمق دقيق.

بالنسبة للنماذج الأولية والأنظمة ذات الحجم المنخفض، يمكن استخدام وحدة كاميرا التوت مع قبعة كاميرا استريو (وحدتا كاميرا MIPI). يمكن لـ Raspberry Pi 4 أو 5 معالجة خرائط عمق الاستريو في الوقت الفعلي.

4. التوجيه الآلي للاختيار والمكان

تحتاج الأذرع الآلية إلى تحديد موقع العناصر العشوائية في الصناديق أو على السيور الناقلة. يجب أن يحتوي مستشعر وحدة الكاميرا لهذا التطبيق على:

دقة عاليةلتحديد الميزات الصغيرة (على سبيل المثال، 5 ميجابكسل إلى 12 ميجابكسل).

مصراع عالميلتجنب التشويه عندما يتحرك الذراع.

إما واجهة MIPI أو USB 3.0، اعتمادا على وحدة التحكم.

تستخدم العديد من الروبوتات التعاونية وحدة كاميرا مع واجهة USB 3.0 لأنه يمكن توصيلها بسهولة بجهاز كمبيوتر صناعي يقوم بتشغيل برنامج الرؤية (على سبيل المثال، OpenCV، Halcon). تعد وحدة كاميرا CMOS المزودة بمستشعر Sony IMX250 (بدقة 2 ميجابكسل، غالق عالمي) خيارًا شائعًا لتوجيهات الانتقاء والمكان.

5. تحديد الحزمة والتعرف الضوئي على الحروف

في بعض الأحيان، يجب أن تقرأ الكاميرا النص المطبوع - أرقام الدُفعات، أو تواريخ انتهاء الصلاحية، أو ملصقات العناوين. يتطلب التعرف الضوئي على الحروف (OCR) ما يلي:

دقة عالية(2 ميجابكسل إلى 5 ميجابكسل) للنص الصغير.

مصراع عالميأو مصراع المتداول سريع جدا.

عدسة حادةمع تشويه منخفض.

يمكن لوحدة كاميرا mipi المتصلة بمعالج مضمن (على سبيل المثال، Raspberry Pi أو i.MX) تشغيل نماذج OCR خفيفة الوزن. بالنسبة للمهام الأكثر تطلبًا، يعد بث وحدة كاميرا USB إلى جهاز كمبيوتر باستخدام Tesseract أو نماذج التعلم العميق المخصصة أمرًا شائعًا.

6. النماذج الأولية والتطوير باستخدام وحدة كاميرا Raspberry

بالنسبة لمهندسي أتمتة المستودعات، تعد منصة Raspberry Pi هي المفضلة للنماذج الأولية. تستخدم وحدة كاميرا التوت (على سبيل المثال، وحدة كاميرا Raspberry Pi الرسمية 3) اتصال MIPI وتتضمن مستشعر Sony IMX708. يمكنه التقاط فيديو بدقة 4K ولكنه أكثر شيوعًا عند 1080 بكسل. على الرغم من أنها تحتوي على مصراع دوار، إلا أنها كافية للمشاهد الثابتة أو بطيئة الحركة. بالنسبة للتطبيقات التي تحتاج إلى غالق عالمي، تتوفر وحدات الطرف الثالث المزودة بأجهزة استشعار مثل OV9281 أو IMX296 لـ Raspberry Pi.

يتيح لك استخدام وحدة كاميرا التوت مع مكتبة مفتوحة المصدر (مثل OpenCV أو libcamera) اختبار خوارزمية الرؤية الخاصة بك بسرعة. بمجرد إثبات ذلك، يمكنك الانتقال إلى وحدة كاميرا mipi مخصصة مصممة للإنتاج الضخم.

7. اختيار الواجهة الصحيحة: MIPI مقابل USB

تستخدم معظم معدات أتمتة مستودعات الإنتاج وحدة كاميرا mipi بسبب انخفاض الطاقة واتصال المعالج المباشر. تعد وحدات كاميرا USB شائعة في التطوير وللأنظمة التي تحتوي بالفعل على جهاز كمبيوتر شخصي أو كمبيوتر صناعي.

8. ما الذي تبحث عنه في مستشعر وحدة الكاميرا لأتمتة المستودعات

نوع مصراع- الغالق الشامل ضروري لأي جسم متحرك.

دقة– 2 ميجابكسل تكفي للعديد من المهام؛ 5‑12 ميجابكسل للتفاصيل العالية.

معدل الإطار- 30 إطارًا في الثانية نموذجيًا؛ 60 إطارًا في الثانية أو أعلى للناقلات السريعة.

واجهة- MIPI للأجهزة المضمنة، وUSB للكمبيوتر الشخصي.

عدسة– غالبًا ما يكون التركيز البؤري الثابت بعمق مجال كبير كافيًا؛ التركيز التلقائي مطلوب فقط للمسافات المتغيرة.

إضاءة– تشتمل العديد من الوحدات على مصابيح LED مدمجة، ولكن الإضاءة الخارجية غالبًا ما تكون أفضل لبيئات المستودعات.

وحدات الكاميرا الصادقة لأتمتة المستودعات

في شركة سينسيري، نقوم بتصميم حلول وحدات الكاميرا المخصصة لأتمتة المستودعات. نحن نقدم:

وحدة الكاميرا CMOSمع غالق شامل (Sony IMX250، IMX265، IMX296) لالتقاط الصور بدون حركة.

وحدة كاميرا Mipiمع كابلات شريطية مرنة وتشغيل منخفض الطاقة.

وحدة كاميرا التوتإصدارات متوافقة للنماذج الأولية والنشر بكميات منخفضة.

مستشعر وحدة الكاميراالتخصيص - اختر الدقة والعدسة والواجهة لتتناسب مع تطبيقك الدقيق.

ملخص

تستخدم أتمتة المستودعات عدة أنواع من وحدات الكاميرا: قارئات الباركود، وكاميرات الملاحة AGV، وأزواج الاستريو ذات الأبعاد الحجمية، وكاميرات توجيه الانتقاء والمكان، ووحدات التعرف الضوئي على الحروف. يحتوي مستشعر وحدة الكاميرا المثالي للأشياء المتحركة دائمًا على مصراع شامل. تعتمد الواجهة على المضيف: وحدة كاميرا mipi للروبوتات المدمجة ووحدة كاميرا USB للأنظمة المعتمدة على الكمبيوتر. بالنسبة للنماذج الأولية السريعة، توفر وحدة الكاميرا Raspberry نقطة بداية يمكن الوصول إليها. من خلال فهم الاحتياجات المحددة لمهمة الأتمتة الخاصة بك - السرعة والدقة والإضاءة والمعالجة - يمكنك تحديد وحدة كاميرا CMOS المناسبة وتسريع التحول الرقمي للمستودع الخاص بك.

تواصل مع شركة Sinre لمناقشة متطلبات وحدة الكاميرا الخاصة بك لأتمتة المستودعات.