Collaboration entre l'institut Fraunhofer IOSB et SBG Systems
L'Institut Fraunhofer, une organisation de recherche allemande 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 l'industrie de la construction dans un avenir proche, transformant ainsi 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 son travail novateur 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 engins de chantier, des capteurs précis et fiables sont essentiels. 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 haute performance pour améliorer les capacités de ses engins de chantier autonomes.
Nous sommes fiers de collaborer avec l'estimé Fraunhofer Institute, réputé pour son innovation. 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.
L'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/enlèvement autonome du sol : La pelle équipée de l'Ekinox Micro de SBG Systems a atteint un niveau élevé d'autonomie dans les tâches d'enlèvement du sol. 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 : Fraunhofer IOSB est actuellement en train de transformer l'Unimog en un robot remorquant une benne basculante pour transporter la terre hors du chantier de construction. Les capteurs inertiels de SBG Systems alimentent le pipeline d'autonomie, ce qui devrait améliorer l'efficacité et la sécurité de l'opération.
En quelques mots
Fraunhofer IOSB et SBG Systems démontrent comment les capteurs avancés et la recherche stimulent les progrès majeurs. De plus, leur partenariat met en évidence l'impact de l'innovation sur la croissance technologique.
L'intégration d'IMU avancées dans les véhicules de construction autonomes améliore les capacités actuelles des machines. De plus, cette intégration ouvre la voie à de futures percées dans la robotique autonome. Enfin, Fraunhofer IOSB et SBG Systems collaborent pour repousser les limites de la technologie autonome.
Ekinox Micro
Ekinox Micro combine un capteur inertiel MEMS haute performance avec un récepteur GNSS bi-antenne multi-fréquence à quatre constellations 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, 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 découvrirez des réponses aux questions fréquemment posées sur nos applications présentées. De plus, si vous ne trouvez pas la bonne réponse, veuillez nous contacter directement pour obtenir de l'aide.
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, etc.
- Équipement de communication : radios, répéteurs de signaux, etc.
- Instruments scientifiques : capteurs météorologiques, échantillonneurs d’air, etc.
- Autre équipement spécialisé
Qu'est-ce que le post-traitement GNSS ?
Le post-traitement GNSS, ou PPK, est une approche dans laquelle les mesures brutes des données GNSS 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 afin de 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 une station de base GNSS locale située sur ou à proximité du projet d'acquisition de données, ou des stations de référence à fonctionnement continu (CORS) existantes, généralement proposées par des agences gouvernementales et/ou des fournisseurs commerciaux de réseaux CORS.
Un logiciel de cinématique post-traitement (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 système de référence 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.
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 très polyvalent et fiable, en particulier dans les environnements où le GNSS est indisponible.
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 unité de mesure inertielle (IMU) et un système de navigation inertielle (INS) réside dans leur fonctionnalité et leur complexité.
Une IMU (unité 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 ou 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 de l'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, comme les drones militaires, les navires et les sous-marins.
Que signifie MEMS ?
MEMS signifie Micro-Electro-Mechanical Systems (systèmes micro-électromécaniques). Il s'agit de dispositifs miniaturisés qui intègrent des éléments mécaniques, des capteurs, des actionneurs et de l'électronique sur un substrat commun en silicium grâce à la technologie de microfabrication. Les MEMS sont de minuscules éléments mécaniques construits sur une puce qui peuvent détecter, contrôler et actionner à une échelle microscopique. Ils sont largement utilisés dans les IMU, les capteurs de pression, les microphones, les accéléromètres, les gyroscopes, les dispositifs médicaux et les systèmes automobiles.