Collaborazione tra Fraunhofer Institute IOSB e SBG Systems
Il Fraunhofer Institute è una rinomata organizzazione di ricerca tedesca, ed è stato un pioniere dell'innovazione in un'ampia gamma di domini scientifici.
“I robot autonomi su larga scala sono destinati a rivoluzionare presto l'industria delle costruzioni, trasformando efficienza e innovazione.” | Florian OLLIER, Responsabile Marketing presso SBG Systems
Il Fraunhofer Institute, un rinomato ente di ricerca tedesco, è stato un pioniere dell'innovazione in una vasta gamma di settori scientifici. All'interno della sua vasta rete di 76 istituti, il Fraunhofer Institute of Optronics, System Technologies and Image Exploitation IOSB si distingue per il suo lavoro innovativo nei sistemi robotici mobili autonomi.
Questo caso di studio esplora la collaborazione tra Fraunhofer IOSB e SBG Systems, concentrandosi sull'integrazione dei nostri sensori inerziali in veicoli da costruzione autonomi.
Rimodellare la tecnologia delle costruzioni
I sistemi autonomi sono diventati indispensabili per compiti pericolosi, difficili o monotoni per gli esseri umani.
Il gruppo di ricerca Autonomous Robotic Systems del Fraunhofer IOSB è specializzato nello sviluppo di veicoli da costruzione autonomi, dagli escavatori per ambienti non strutturati agli Unimog che trainano un dumper per rimuovere il terreno dal cantiere.
I veicoli autonomi devono comprendere il loro ambiente e creare una mappa 3D per determinare la loro posizione. Utilizzano i dati dei sensori per capire come muoversi nel loro ambiente.
Una collaborazione orgogliosa
Per ottenere una vera autonomia nei veicoli da costruzione, sono fondamentali sensori accurati e affidabili. Questi sensori devono fornire dati in tempo reale per la percezione dell'ambiente, la mappatura e la navigazione.
Fraunhofer IOSB aveva bisogno di un fornitore in grado di fornire sensori inerziali ad alte prestazioni per migliorare le capacità dei propri veicoli da costruzione autonomi.
Siamo orgogliosi di collaborare con il prestigioso Fraunhofer Institute, rinomato per la sua innovazione. Fraunhofer IOSB ha utilizzato diversi nostri prodotti su varie piattaforme.
Implementazione
Un'applicazione degna di nota riguarda l'integrazione del nostro sensore inerziale Ekinox in un escavatore autonomo in grado di rimuovere il terreno.
Ekinox ha svolto un ruolo chiave nell'acquisizione dei dati di movimento e orientamento del veicolo, consentendo la mappatura precisa dell'ambiente in tempo reale.
Questi dati, combinati con algoritmi avanzati sviluppati dai ricercatori Fraunhofer, hanno consentito una percezione, una mappatura e una navigazione precise.
Risultati
- Scavo autonomo/Rimozione autonoma del terreno: L'escavatore dotato di Ekinox Micro di SBG Systems ha raggiunto un elevato livello di autonomia nelle attività di rimozione del terreno. L'accuratezza e l'affidabilità del sensore inerziale hanno contribuito alla capacità del veicolo di operare in modo indipendente in ambienti non strutturati.
- Recupero di barili: L'escavatore autonomo ha dimostrato versatilità estendendo le sue capacità al recupero di barili. È stato in grado di eseguire varie attività all'interno della sua area operativa.
- Operazioni Unimog: Fraunhofer IOSB è attualmente in procinto di convertire l'Unimog in un robot che traina un rimorchio ribaltabile per trasportare il terreno fuori dal cantiere. I sensori inerziali di SBG Systems alimentano la pipeline di autonomia, che dovrebbe migliorare l'efficienza e la sicurezza dell'operazione.
In poche parole
Fraunhofer IOSB e SBG Systems dimostrano come sensori avanzati e ricerca guidino importanti progressi. Inoltre, la loro partnership evidenzia l'impatto dell'innovazione sulla crescita tecnologica.
L'integrazione di IMU avanzate nei veicoli da costruzione a guida autonoma migliora le attuali capacità delle macchine. Inoltre, questa integrazione apre la porta a future scoperte nella robotica autonoma. Infine, Fraunhofer IOSB e SBG Systems collaborano per spingere i limiti della tecnologia autonoma.
Ekinox Micro
Ekinox Micro combina un sensore inerziale MEMS ad alte prestazioni con un ricevitore GNSS quad-costellazione, multi-frequenza e a doppia antenna per fornire un'accuratezza senza pari anche nelle applicazioni più impegnative. Con un datalogger integrato da 8gb.
Progettato per operare nelle condizioni più difficili, Ekinox Micro è qualificato con standard militari, il che lo rende la scelta ideale per qualsiasi applicazione mission-critical.
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Ha delle domande?
Benvenuti nella nostra sezione FAQ! Qui scoprirete le risposte alle domande più comuni sulle nostre applicazioni presentate. Inoltre, se non riuscite a trovare la risposta giusta, vi preghiamo di contattarci direttamente per supporto.
Cos'è un payload?
Un payload si riferisce a qualsiasi apparecchiatura, dispositivo o materiale che un veicolo (drone, imbarcazione...) trasporta per svolgere il suo scopo previsto oltre le funzioni di base. Il payload è separato dai componenti necessari per il funzionamento del veicolo, come i motori, la batteria e il telaio.
Esempi di payload:
- Telecamere: telecamere ad alta risoluzione, telecamere termiche…
- Sensori: LiDAR, sensori iperspettrali, sensori chimici…
- Apparecchiature di comunicazione: radio, ripetitori di segnale...
- Strumenti scientifici: sensori meteorologici, campionatori d'aria…
- Altre attrezzature specializzate
Cos'è il post-processing GNSS?
Il post-processing GNSS, o PPK, è un approccio in cui le misurazioni dei dati GNSS grezzi registrate su un ricevitore GNSS vengono elaborate dopo l'attività di acquisizione dei dati. Possono essere combinate con altre fonti di misurazioni GNSS per fornire la traiettoria cinematica più completa e accurata per quel ricevitore GNSS, anche negli ambienti più difficili.
Queste altre fonti possono essere una stazione base GNSS locale presso o vicino al progetto di acquisizione dati, oppure stazioni di riferimento operative continue (CORS) esistenti, tipicamente offerte da agenzie governative e/o fornitori di reti CORS commerciali.
Un software Post-Processing Kinematic (PPK) può avvalersi delle informazioni sull'orbita e sull'orologio dei satelliti GNSS liberamente disponibili, per contribuire a migliorare ulteriormente la precisione. Il PPK consente la determinazione precisa della posizione di una stazione base GNSS locale in un datum di riferimento di coordinate globali assolute, che viene utilizzato.
Il software PPK può anche supportare trasformazioni complesse tra diversi sistemi di riferimento di coordinate a supporto di progetti di ingegneria.
In altre parole, consente di accedere alle correzioni, migliora l'accuratezza del progetto e può persino riparare perdite di dati o errori durante il rilievo o l'installazione dopo la missione.
L'INS accetta input da sensori di ausilio esterni?
I sistemi di navigazione inerziale della nostra azienda accettano input da sensori di ausilio esterni, come sensori di dati aerei, magnetometri, odometri, DVL e altri.
Questa integrazione rende l'INS altamente versatile e affidabile, specialmente in ambienti privi di GNSS.
Questi sensori esterni migliorano le prestazioni complessive e la precisione dell'INS fornendo dati complementari.
Qual è la differenza tra IMU e INS?
La differenza tra un'Unità di Misura Inerziale (IMU) e un Sistema di Navigazione Inerziale (INS) risiede nella loro funzionalità e complessità.
Un'IMU (unità di misura inerziale) fornisce dati grezzi sull'accelerazione lineare e la velocità angolare del veicolo, misurate da accelerometri e giroscopi. Fornisce informazioni su rollio, beccheggio, imbardata e movimento, ma non calcola dati di posizione o navigazione. L'IMU è specificamente progettata per trasmettere dati essenziali su movimento e orientamento per l'elaborazione esterna al fine di determinare posizione o velocità.
D'altra parte, un INS (sistema di navigazione inerziale) combina i dati dell'IMU con algoritmi avanzati per calcolare la posizione, la velocità e l'orientamento di un veicolo nel tempo. Incorpora algoritmi di navigazione come il filtro di Kalman per la fusione e l'integrazione dei sensori. Un INS fornisce dati di navigazione in tempo reale, inclusi posizione, velocità e orientamento, senza fare affidamento su sistemi di posizionamento esterni come il GNSS.
Questo sistema di navigazione è tipicamente utilizzato in applicazioni che richiedono soluzioni di navigazione complete, in particolare in ambienti privi di GNSS, come UAV militari, navi e sottomarini.
Cosa significa MEMS?
MEMS sta per Sistemi Micro-Elettro-Meccanici. Si riferisce a dispositivi miniaturizzati che integrano elementi meccanici, sensori, attuatori ed elettronica su un substrato di silicio comune tramite tecnologia di microfabbricazione. I MEMS sono piccoli dispositivi meccanici costruiti su un chip in grado di rilevare, controllare e attuare su scala microscopica. Sono ampiamente utilizzati in IMU, sensori di pressione, microfoni, accelerometri, giroscopi, dispositivi medici e sistemi automobilistici.
