主页 案例分析 与 Fraunhofer 研究所合作

Fraunhofer Institute IOSB 和 SBG Systems 合作

Fraunhofer 研究所是一家著名的德国研究机构,一直是广泛科学领域创新的先驱。

“自动大型机器人即将彻底改变建筑行业,从而改变效率和创新。” | Florian OLLIER,SBG Systems 营销主管

INS车辆
Fraunhofer合作伙伴关系

Fraunhofer Institute 是一家著名的德国研究机构,一直是各个科学领域创新的先驱。 在其由 76 个研究所组成的广泛网络中,Fraunhofer Institute of Optronics, System Technologies and Image Exploitation IOSB 因其在自主移动机器人系统方面的开创性工作而脱颖而出。

本案例研究探讨了 Fraunhofer IOSB 和 SBG Systems 之间的合作,重点是将我们的惯性传感器集成到自主建筑车辆中。

自主系统已成为人类危险、困难或单调任务中不可或缺的一部分。

弗劳恩霍夫IOSB的自主机器人系统研究小组专注于自主工程车辆的开发,从用于非结构化环境的挖掘机到牵引自卸卡车将土壤从施工现场运走的Unimog。

自主车辆必须理解其环境并创建三维地图以确定其位置。它们利用传感器数据来规划如何在环境中移动。

为了在建筑车辆中实现真正的自主性,精确和可靠的传感器至关重要。这些传感器必须提供用于环境感知、测绘和导航的实时数据。

Fraunhofer IOSB 需要一家能够提供高性能惯性传感器的供应商,以增强其自主建筑车辆的性能。

我们很荣幸能与著名的 Fraunhofer 研究所合作,该研究所以其创新而闻名。Fraunhofer IOSB 已在各种平台上使用了我们的多种产品。

一个值得注意的应用是将我们的 Ekinox 惯性传感器集成到能够清除土壤的自主挖掘机中。

Ekinox Micro INS 单元(左手持握)
Ekinox Micro INS。

Ekinox 在捕获车辆的运动和姿态数据方面发挥了关键作用,从而能够实时精确地绘制环境地图。

该数据与 Fraunhofer 研究人员开发的高级算法相结合,实现了精确的感知、绘图和导航。

  • 自主挖掘/自主土壤移除:配备 SBG Systems 的 Ekinox Micro 的挖掘机在土壤移除任务中实现了高度的自主性。 惯性传感器的准确性和可靠性有助于车辆在非结构化环境中独立运行。
  • 回收桶:自主挖掘机通过扩展其回收桶的能力,展示了其多功能性。它能够在作业区域内执行各种任务。
  • Unimog 操作:Fraunhofer IOSB 目前正在将 Unimog 改造成一个机器人,拖着一个自卸拖车,将土壤从建筑工地运走。 SBG Systems 的惯性传感器为自主管道提供动力,预计将提高运营效率和安全性。

Fraunhofer IOSB 和 SBG Systems 展示了先进的传感器和研究如何推动重大进步。此外,他们的合作伙伴关系突显了创新对技术增长的影响。

将先进的 IMU 集成到自动驾驶工程车辆中可增强当前机器的功能。此外,这种集成为自主机器人技术的未来突破打开了大门。最后,Fraunhofer IOSB 和 SBG Systems 合作以突破自主技术的极限。

自主(Pressebild)
Fraunhofer合作伙伴关系
0.0 15 °
横滚和俯仰 (RTK)
0.0 5 °
航向精度(单天线或双天线)
8 Gb
内置数据记录器
165
INS 重量

Ekinox Micro

Ekinox Micro 结合了高性能 MEMS 惯性传感器与四星座、多频双天线 GNSS 接收器,即使在最具挑战性的应用中也能提供无与伦比的精度。 具有内置的 8gb 数据记录器

Ekinox Micro 旨在在最恶劣的条件下运行,符合军用标准,使其成为任何关键任务应用的理想选择。

发现 all features
Ekinox Micro INS 单元 Checkmedia

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什么是有效载荷(payload)?

有效载荷是指车辆(无人机、船只 等)为实现其基本功能之外的预期目的而携带的任何设备、装置或材料。有效载荷与车辆运行所需的组件(如电机、电池和框架)是分开的。

有效载荷示例:

  • 相机:高分辨率相机、热成像相机……
  • 传感器:LiDAR、高光谱传感器、化学传感器等
  • 通信设备:无线电、信号中继器……
  • 科学仪器:气象传感器、空气采样器等
  • 其他专用设备

什么是 GNSS 后处理?

GNSS 后处理或 PPK 是一种方法,其中在数据采集活动之后处理 GNSS 接收器上记录的原始 GNSS 数据测量值。它们可以与其他 GNSS 测量源结合使用,从而为该 GNSS 接收器提供最完整和最准确的运动轨迹,即使在最具挑战性的环境中也是如此。

这些其他来源可以是数据采集项目处或附近的本地 GNSS 基站,也可以是通常由政府机构和/或商业 CORS 网络提供商提供的现有连续运行参考站 (CORS)。

 

后处理动态 (PPK) 软件可以利用免费提供的 GNSS 卫星轨道和时钟信息,以进一步提高精度。PPK 允许精确确定本地 GNSS 基站相对于所使用的绝对全球坐标参考框架基准的位置。

 

PPK软件还可以支持不同坐标参考框架之间的复杂转换,以支持工程项目。

 

换句话说,它可以访问更正,提高项目的准确性,甚至可以在任务后修复测量或安装期间的数据丢失或错误。

INS 是否接受来自外部辅助传感器的输入?

我们公司的惯性导航系统接受来自外部辅助传感器(如空速传感器、磁力计、里程计、DVL等)的输入。

这种集成使 INS 具有高度的通用性和可靠性,尤其是在 GNSS 受限的环境中。

这些外部传感器通过提供补充数据来增强 INS 的整体性能和精度。

IMU 和 INS 之间有什么区别?

惯性测量单元 (IMU) 与惯性导航系统 (INS) 之间的区别在于它们的功能和复杂性。
IMU(惯性测量单元)提供由加速度计和陀螺仪测量的车辆线加速度和角速度原始数据。它提供横摇、纵倾、偏航和运动信息,但不计算位置或导航数据。IMU 专门设计用于传输关于运动和姿态的关键数据,供外部处理以确定位置或速度。
另一方面,INS(惯性导航系统)将 IMU 数据与先进算法结合,以计算车辆随时间变化的位置、速度和姿态。它集成了卡尔曼滤波等导航算法,用于传感器融合和集成。INS 提供实时导航数据,包括位置、速度和姿态,无需依赖 GNSS 等外部定位系统。
这种导航系统通常用于需要全面导航解决方案的应用中,特别是在 GNSS 拒止环境中,例如 军用无人机、船舶和潜艇。

MEMS 是什么意思?

MEMS 代表 Micro-Electro-Mechanical Systems(微机电系统)。它指的是通过微细加工技术在通用硅衬底上集成机械元件、传感器、执行器和电子设备的微型设备。MEMS 是构建在芯片上的微型机械装置,可以在微观尺度上进行感应、控制和驱动。它们广泛应用于 IMU、压力传感器、麦克风、加速度计、陀螺仪、医疗设备和汽车系统。