Въведение
Автоматизацията на складовете разчита на машини, които могат да виждат. От автономни мобилни роботи (AMR) и роботизирани ръце до скенери за баркод и обемни оразмерители, камерите са очите на системата. Изборът на правилния модул на камерата пряко влияе върху производителността, точността и надеждността. В тази статия изследваме основните типове модули за камери, използвани в автоматизацията на складове, техните ключови характеристики и как да ги изберете.
1. Камери за четене на баркод и QR код
Всеки склад зависи от сканирането. Традиционните лазерни скенери се заменят с базирани на камера четци, които могат да декодират 1D и 2D кодове от всякаква ориентация. Подходящият модул на камерата за тази задача се нуждае от:
Глобален затворза да избегнете замъгляването на движението, когато колетите се движат бързо.
Висока резолюция– поне 1,3 MP, често 5 MP за четене на малки кодове от разстояние.
Бърз автофокусили много голяма дълбочина на рязкост за справяне с различни височини на обекти.
Много фиксирани четци на баркод използват CMOS модул на камерата с глобален сензор на затвора, като например Sony IMX250 или IMX265. Тези сензори улавят ясно изображение дори когато конвейерът се движи с 2-3 метра в секунда.
2. AGV и AMR навигационни камери
Автоматизираните управлявани превозни средства (AGV) и автономните мобилни роботи (AMR) навигират с помощта на визуален SLAM (едновременна локализация и картографиране). Сензорът на модула на камерата за навигация трябва да осигурява:
Широко зрително поле(90 градуса до 160 градуса), за да видите характеристиките на тавана или маркерите на пода.
Ниска латентност– критичен за откриване на препятствия.
Добро представяне при слаба светлиназа нощни смени или тъмни пътеки.
Глобален затворза да избегнете замъгляване на движението, когато роботът се движи.
Модулът на камерата mipi е стандартният интерфейс за вградени навигационни процесори (напр. NVIDIA Jetson, Qualcomm RB5). MIPI CSI‑2 предлага ниска латентност и ниска консумация на енергия, което го прави идеален за работещи с батерии роботи. Например 1080p CMOS модул на камера с глобален затвор, свързан чрез MIPI, може да осигури визуална одометрия в реално време.
3. Обемно оразмеряване и камери Cubiscan
Измерването на размерите на неправилни кутии е от съществено значение за таксуването на товарите и оптимизирането на съхранението. Тези системи често използват стереовизия или време на полет (ToF). Два модула на камерата, разположени един до друг (стерео чифт), изчисляват 3D формата на пакета. Изискванията включват:
Висока резолюция(5 MP или повече) за точно откриване на ръбове.
Глобален затворза замразяване на движение на бърз конвейер.
Фабрично калибрирана стерео двойказа да се осигури точно изчисляване на дълбочината.
За създаване на прототипи и системи с малък обем може да се използва малинова модулна камера със стерео шапка за камера (два MIPI модула за камера). Raspberry Pi 4 или 5 може да обработва стерео карти на дълбочината в реално време.
4. Роботизирано насочване за избор и поставяне
Роботизираните ръце трябва да локализират произволни предмети в кошчета или на транспортни ленти. Сензорът на модула на камерата за това приложение трябва да има:
Висока резолюцияза идентифициране на малки характеристики (напр. 5 MP до 12 MP).
Глобален затворза да се избегне изкривяване при движение на ръката.
Интерфейс MIPI или USB 3.0, в зависимост от контролера.
Много колаборативни роботи използват модул на камерата с USB 3.0 интерфейс, тъй като той може лесно да бъде свързан към индустриален компютър, работещ със софтуер за визуализация (напр. OpenCV, Halcon). CMOS модул на камера със сензор Sony IMX250 (2 MP, глобален затвор) е популярен избор за насочване за избор и поставяне.
5. Идентификация на пакета и OCR
Понякога камерата трябва да прочете отпечатан текст – партидни номера, дати на изтичане или адресни етикети. Оптичното разпознаване на знаци (OCR) изисква:
Висока резолюция(2 MP до 5 MP) за малък текст.
Глобален затворили много бърза ролетна щора.
Остър обективс ниско изкривяване.
Модул на mipi камера, свързан към вграден процесор (напр. Raspberry Pi или i.MX), може да работи с леки OCR модели. За по-взискателни задачи често се използва модул с USB камера, който се предава към компютър с Tesseract или потребителски модели за дълбоко обучение.
6. Прототипиране и разработка с модулна камера Raspberry
За инженерите по автоматизация на складове платформата Raspberry Pi е предпочитана за създаване на прототипи. Модулна камера малина (напр. официалният Raspberry Pi Camera Module 3) използва MIPI връзка и включва сензор Sony IMX708. Може да заснема 4K видео, но по-често се използва при 1080p. Въпреки че има ролетен затвор, той е достатъчен за статични или бавно движещи се сцени. За приложения, които се нуждаят от глобален затвор, за Raspberry Pi са налични модули на трети страни със сензори като OV9281 или IMX296.
Използването на модулна камера с библиотека с отворен код (като OpenCV или libcamera) ви позволява бързо да тествате своя алгоритъм за визуализация. След като се докажете, можете да преминете към персонализиран модул на mipi камера, предназначен за масово производство.
7. Избор на правилния интерфейс: MIPI срещу USB
| Характеристика | MIPI модул на камерата | USB модул за камера |
|---|---|---|
| Латентност | Много ниско (микросекунди) | Умерено (милисекунди) |
| Консумирана мощност | ниско | По-високо |
| Дължина на кабела | <30 cm | 3-5 метра |
| Лесна интеграция | Изисква драйвер и дърво на устройствата | UVC plug-and-play |
| Най-доброто за | Вградени системи, работещи с батерии роботи | PC-базирани системи, прототипиране |
Повечето оборудване за автоматизация на производствени складове използват mipi камера модул поради ниската мощност и директната връзка с процесора. Модулите за USB камери са често срещани в разработката и за системи, които вече имат компютър или индустриален компютър.
8. Какво да търсите в сензор за модул на камера за автоматизация на склада
Тип щора– Глобалният затвор е от съществено значение за всеки движещ се обект.
Резолюция– 2 MP са достатъчни за много задачи; 5-12 MP за висока детайлност.
Честота на кадрите– 30 fps е типично; 60 fps или повече за бързи конвейери.
Интерфейс– MIPI за вградени, USB за PC-базирани.
Обектив– Често е достатъчен фиксиран фокус с голяма дълбочина на полето; автофокусът е необходим само за променливи разстояния.
Осветеност– Много модули включват вградени светодиоди, но външното осветление често е по-добро за складови среди.
Камерни модули на Sincere за автоматизация на складове
В Sincere ние проектираме персонализирани решения за камерен модул за автоматизация на складове. Предлагаме:
CMOS модул на камератас глобален затвор (Sony IMX250, IMX265, IMX296) за заснемане без движение.
Модул за камера Mipiс гъвкави лентови кабели и работа с ниска мощност.
Модулна камера малинасъвместими версии за създаване на прототипи и внедряване в малък обем.
Сензор на модула на камератаперсонализиране – изберете разделителна способност, обектив и интерфейс, за да отговарят на точното ви приложение.
Резюме
Складовата автоматизация използва няколко типа модули на камери: четци на баркодове, AGV навигационни камери, стерео двойки за оразмеряване на обема, камери за насочване за избор и поставяне и OCR единици. Идеалният сензор на модула на камерата за движещи се обекти винаги има глобален затвор. Интерфейсът зависи от хоста: mipi модул на камера за вградени роботи и USB модул на камера за PC-базирани системи. За бързо създаване на прототипи модулната камера с малина осигурява достъпна отправна точка. Като разберете специфичните нужди на вашата задача за автоматизация – скорост, разделителна способност, осветление и обработка – можете да изберете правилния CMOS модул на камерата и да ускорите цифровата трансформация на вашия склад.
Свържете се с Sincere, за да обсъдите вашите изисквания към модула на камерата за автоматизация на склада.
