開工大吉

先進的3D傳感解決方案、多通道光譜傳感器和投影照明系統(tǒng)使機器人能夠“看到”周圍的世界，并使用光與人交流。

機器人技術(shù)在不斷發(fā)展。目前，在大多數(shù)人的心目中，機器人只會出現(xiàn)在汽車裝配廠等重工業(yè)環(huán)境，但其實，技術(shù)的進步已經(jīng)允許制造商能夠?qū)C器人的應(yīng)用擴展到家庭、商店、城市街道、酒店和許多其他場景中。

機器人的這些新用途令人充滿期待，它們將越來越多地涉及與人類互動的領(lǐng)域，這就要求機器人能夠更詳細(xì)地了解環(huán)境。現(xiàn)在，艾邁斯歐司朗的一系列先進光學(xué)技術(shù)已經(jīng)開始部署到下一代機器人中，使它們能夠像人類一樣觀察周圍的世界，并通過導(dǎo)航檢測附近的物體，提供指示信號，輔助人們與環(huán)境進行安全互動。

機器人繪制周圍的環(huán)境

物體檢測和環(huán)境測繪是全自動機器人所具備的關(guān)鍵功能。機器人感知環(huán)境的準(zhǔn)確性越高，其在共享空間內(nèi)移動的速度和工作的效率就越高。

精密復(fù)雜的機器人設(shè)計以3D傳感為基礎(chǔ)構(gòu)建“深度環(huán)境圖”，準(zhǔn)確地顯示視場角內(nèi)物體的大小和形狀，包括其與傳感器的距離。有效的3D傳感將紅外發(fā)射器（IR LED或激光器）和高分辨率IR傳感器相結(jié)合，打造基于立體光或結(jié)構(gòu)光的視覺解決方案。Mira系列圖像傳感器對可見光和紅外波長都很敏感，因此在機器人應(yīng)用中特別受歡迎。例如，Mira220是一種近紅外全局快門圖像傳感器，在可見光譜以及近紅外光譜中均提供高量子效率，根據(jù)我們的內(nèi)部測試，在940nm波長下的量子效率高達38%。

戳視頻對Mira系列進行詳細(xì)了解

Mira圖像傳感器可與940nm紅外發(fā)射器相結(jié)合，用于3D傳感，也能提供視頻圖像輸出，實現(xiàn)物體識別和其他人工智能(AI)功能。成像機器人的新用例不斷涌現(xiàn)，例如在城市街道收集垃圾的服務(wù)機器人。圖像傳感和人工智能的結(jié)合使機器人能夠正確識別和收集垃圾。

使用參考設(shè)計套件可以輕松將發(fā)射器和圖像傳感器集成到3D傳感系統(tǒng)中，來自Teknique的Oclea 3D Vision SDK產(chǎn)品起到很大的作用。它提供了一個即插即用的開發(fā)平臺，可直接集成到所選擇的機器人系統(tǒng)中。

如果3D掃描的準(zhǔn)確性對于機器人的應(yīng)用場景來說不那么重要，僅需算法上更簡單的障礙物檢測，那則可以選擇多點直接飛行時間傳感器作為傳感解決方案。如果最終需要低功耗設(shè)計，這些TMF882X傳感器可以輕松地與視場角更寬的掃描陣列配對，甚至可以與基于圖像的3D掃描解決方案相結(jié)合，用于系統(tǒng)喚醒。

用于識別材料的先進傳感器

機器人的環(huán)境感知不僅限于導(dǎo)航和防撞。例如，在掃地機器人中，AS7343等光譜傳感IC可以檢測地板材料，區(qū)分羊毛、聚酯、木材和陶瓷。除了材料檢測外，艾邁斯歐司朗的光譜傳感器還可以進行準(zhǔn)確測量，根據(jù)地板類型自動優(yōu)化清潔方式。

與復(fù)雜算法提供支持的可視攝像機相比，光譜傳感器的光譜測量能夠更準(zhǔn)確地識別地板材料，并且該功能更容易實現(xiàn)：傳感器系統(tǒng)只需依靠基于機器學(xué)習(xí)的算法將獲取的光譜模式與存儲器中的參考樣本進行匹配。

用于與人交流的光信號

光學(xué)技術(shù)可用于向外界發(fā)出信號，以及感知機器人周圍的世界。

新的光投射技術(shù)為機器人發(fā)出信號提供了一種理想的方法。在汽車領(lǐng)域，艾邁斯歐司朗率先通過微透鏡陣列實現(xiàn)投影照明，例如，在后視鏡下方的路面上顯示轉(zhuǎn)向信號。

在機器人中，微透鏡陣列可以投影左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)箭頭等符號，機器人周身圍繞的一組脈沖環(huán)可以指示車輛安全區(qū)域的范圍，如下圖所示。通過光傳達信息和意圖，機器人可以更高效地引導(dǎo)路人安全行走，而無需發(fā)出嘈雜的警報聲，也不會影響機器人或駕駛?cè)说男袆印?/span>

先進的光學(xué)技術(shù)
為機器人帶來新的價值

機器人技術(shù)創(chuàng)新開辟了新的應(yīng)用場景，這對市場來說是令人振奮的發(fā)展。在許多場景中，機器人需要自發(fā)自主地與環(huán)境中的人和物體進行互動。艾邁斯歐司朗用于傳感和照明的先進光學(xué)技術(shù)為下一代機器人的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

作|者|簡|介Clemens Müller

Clemens Müller博士是工業(yè)和醫(yī)療業(yè)務(wù)線的應(yīng)用營銷高級總監(jiān)。他擁有德國亞琛工業(yè)大學(xué)電氣工程博士學(xué)位，在半導(dǎo)體行業(yè)從業(yè)20多年，積累了豐富的經(jīng)驗。他的職責(zé)是確定工業(yè)和醫(yī)療市場的新興技術(shù)趨勢，并以客戶為中心將這些趨勢融入由艾邁斯歐司朗產(chǎn)品組合提供支持的創(chuàng)新系統(tǒng)解決方案中。

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