Collaboration entre l'institut Fraunhofer IOSB et SBG Systems
L'institut Fraunhofer, un organisme de recherche allemand de renom, est un pionnier de l'innovation dans un large éventail de domaines scientifiques.
« Les robots autonomes à grande échelle sont sur le point de révolutionner le secteur de la construction, en transformant l'efficacité et l'innovation. » | Florian OLLIER, Responsable Marketing chez SBG Systems
L'institut Fraunhofer, un organisme de recherche allemand de renom, est un pionnier de l'innovation dans un large éventail de domaines scientifiques. Au sein de son vaste réseau de 76 instituts, l'Institut Fraunhofer d'optronique, de technologies de systèmes et d'exploitation d'images IOSB se distingue par ses travaux novateurs dans le domaine des systèmes robotiques mobiles autonomes.
Cette étude de cas explore la collaboration entre Fraunhofer IOSB et SBG Systems, en se concentrant sur l'intégration de nos capteurs inertiels dans les véhicules de construction autonomes.
Remodeler la technologie de la construction
Les systèmes autonomes sont devenus indispensables pour les tâches dangereuses, difficiles ou monotones pour les humains.
Le groupe de recherche sur les systèmes robotiques autonomes de Fraunhofer IOSB est spécialisé dans le développement de véhicules de construction autonomes, allant des excavatrices pour les environnements non structurés aux Unimogs qui tirent un camion à benne basculante pour évacuer la terre du chantier de construction.
Les véhicules autonomes doivent comprendre leur environnement et créer une carte 3D pour déterminer leur position. Ils utilisent les données des capteurs pour déterminer comment se déplacer dans leur environnement.
Une collaboration fière
Pour parvenir à une véritable autonomie des véhicules de chantier, il est essentiel de disposer de capteurs précis et fiables qui fournissent des données en temps réel pour la perception de l'environnement, la cartographie et la navigation. Ces capteurs doivent fournir des données en temps réel pour la perception de l'environnement, la cartographie et la navigation.
Fraunhofer IOSB avait besoin d'un fournisseur capable de fournir des capteurs inertiels de haute performance pour améliorer les capacités de ses véhicules de construction autonomes.
Nous sommes fiers de collaborer avec l'Institut Fraunhofer, réputé pour son sens de l'innovation. Le Fraunhofer IOSB a utilisé plusieurs de nos produits sur diverses plateformes.
Implémentation
Une application notable concerne l'intégration de notre centrale inertielle Ekinox dans une excavatrice autonome capable de retirer de la terre.
Ekinox a joué un rôle clé dans la capture des données de mouvement et d'orientation du véhicule, permettant une cartographie précise de l'environnement en temps réel.
Ces données, combinées à des algorithmes avancés développés par les chercheurs de Fraunhofer, ont permis une perception, une cartographie et une navigation précises.
Résultats
- Excavation autonome/ Déblaiement autonome : La pelle équipée du Ekinox Micro de SBG Systems a atteint un niveau élevé d'autonomie dans les tâches de déblaiement. La précision et la fiabilité du capteur inertiel ont contribué à la capacité du véhicule à fonctionner de manière indépendante dans des environnements non structurés.
- Récupération de barils : la pelle hydraulique autonome a démontré sa polyvalence en étendant ses capacités à la récupération de barils. Elle a été capable d’effectuer diverses tâches dans sa zone d’opération.
- Opérations Unimog : Le Fraunhofer IOSB est actuellement en train de convertir l'Unimog en robot tractant une remorque à benne pour transporter la terre hors du site de construction. Les capteurs inertiels de SBG Systemsalimentent le pipeline d'autonomie, ce qui devrait améliorer l'efficacité et la sécurité de l'opération.
En quelques mots
Le partenariat entre Fraunhofer IOSB et SBG Systems démontre comment une technologie de capteur avancée et une recherche innovante peuvent réaliser des progrès significatifs.
L'intégration d'IMU avancées dans les véhicules de construction autonomes améliore non seulement ce que les machines peuvent faire aujourd'hui, mais ouvre également la porte à de futurs changements passionnants dans la robotique autonome.
Fraunhofer IOSB et SBG Systems collaborent pour repousser les limites de la technologie autonome.
Ekinox Micro
L'Ekinox Micro combine un capteur inertiel MEMS haute performance avec un récepteur GNSS bi-antenne quadri-constellation et multifréquence pour fournir une précision inégalée, même dans les applications les plus difficiles. Avec un enregistreur de données intégré de 8 Go.
Conçu pour fonctionner dans les conditions les plus difficiles, l'Ekinox Micro est qualifié selon les normes militaires, ce qui en fait le choix idéal pour toute application critique.
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Vous avez des questions ?
Bienvenue dans notre section FAQ ! Vous y trouverez les réponses aux questions les plus courantes concernant les applications que nous présentons. Si vous ne trouvez pas ce que vous cherchez, n'hésitez pas à nous contacter directement !
Qu'est-ce qu'une charge utile ?
Une charge utile fait référence à tout équipement, dispositif ou matériel qu'un véhicule (drone, navire …) transporte pour remplir sa fonction prévue au-delà des fonctions de base. La charge utile est distincte des composants nécessaires au fonctionnement du véhicule, tels que ses moteurs, sa batterie et son châssis.
Exemples de charges utiles :
- Caméras : caméras haute résolution, caméras d'imagerie thermique, etc.
- Capteurs : LiDAR, capteurs hyperspectraux, capteurs chimiques...
- Équipement de communication : radios, répéteurs de signaux, etc.
- Instruments scientifiques : capteurs météorologiques, échantillonneurs d'air...
- Autre équipement spécialisé
Qu'est-ce que le post-traitement GNSS ?
Le post-traitement GNSS, ou PPK, est une approche dans laquelle les mesures de données GNSS brutes enregistrées sur un récepteur GNSS sont traitées après l'activité d'acquisition de données. Elles peuvent être combinées avec d'autres sources de mesures GNSS pour fournir la trajectoire cinématique la plus complète et la plus précise pour ce récepteur GNSS, même dans les environnements les plus difficiles.
Ces autres sources peuvent être des stations de base GNSS locales situées sur le site du projet d'acquisition de données ou à proximité, ou des stations de référence à fonctionnement continu (CORS) existantes, généralement proposées par des agences gouvernementales et/ou des fournisseurs de réseaux CORS commerciaux.
Un logiciel Post-Processing Kinematic (PPK) peut utiliser les informations librement disponibles sur l'orbite et l'horloge des satellites GNSS pour améliorer encore la précision. Le PPK permet de déterminer avec précision l'emplacement d'une station de base GNSS locale dans un référentiel de coordonnées global absolu, qui est utilisé.
Le logiciel PPK peut également prendre en charge des transformations complexes entre différents référentiels de coordonnées afin de soutenir les projets d'ingénierie.
En d'autres termes, il donne accès à des corrections, améliore la précision du projet et peut même réparer les pertes de données ou les erreurs survenues pendant le levé ou l'installation après la mission.
Qu'est-ce que le GNSS par rapport au GPS ?
GNSS signifie Global Navigation Satellite System et GPS pour Global Positioning System. Ces termes sont souvent utilisés de manière interchangeable, mais ils font référence à des concepts différents au sein des systèmes de navigation par satellite.
GNSS est un terme générique désignant tous les systèmes de navigation par satellite, tandis que GPS fait spécifiquement référence au système américain. Il comprend plusieurs systèmes qui offrent une couverture mondiale plus complète, tandis que GPS n'est qu'un de ces systèmes.
Le GNSS permet d'améliorer la précision et la fiabilité en intégrant les données de plusieurs systèmes, alors que le GPS seul peut avoir des limites en fonction de la disponibilité des satellites et des conditions environnementales.
L'INS accepte-t-il les entrées de capteurs d'aide externes ?
Les systèmes de navigation inertielle de notre société acceptent les entrées de capteurs d'aide externes, tels que les capteurs de données aériennes, les magnétomètres, les odomètres, le DVL et autres.
Cette intégration rend l'INS extrêmement polyvalent et fiable, en particulier dans les environnements où le GNSS est inaccessible.
Ces capteurs externes améliorent les performances globales et la précision de l'INS en fournissant des données complémentaires.
Quelle est la différence entre une IMU et un INS ?
La différence entre une centrale de mesure inertielle (IMU) et un système de navigation inertielle (INS) réside dans leur fonctionnalité et leur complexité.
Une IMU (centrale de mesure inertielle) fournit des données brutes sur l'accélération linéaire et la vitesse angulaire du véhicule, mesurées par des accéléromètres et des gyroscopes. Elle fournit des informations sur le roulis, le tangage, le lacet et le mouvement, mais ne calcule pas la position ni les données de navigation. L'IMU est spécifiquement conçue pour relayer des données essentielles sur le mouvement et l'orientation pour un traitement externe afin de déterminer la position ou la vitesse.
D'autre part, un INS (système de navigation inertielle) combine les données IMU avec des algorithmes avancés pour calculer la position, la vitesse et l'orientation d'un véhicule au fil du temps. Il intègre des algorithmes de navigation comme le filtrage de Kalman pour la fusion et l'intégration des capteurs. Un INS fournit des données de navigation en temps réel, y compris la position, la vitesse et l'orientation, sans dépendre de systèmes de positionnement externes comme le GNSS.
Ce système de navigation est généralement utilisé dans les applications qui nécessitent des solutions de navigation complètes, en particulier dans les environnements où le GNSS est inaccessible, tels que les UAV militaires, les navires et les sous-marins.