الزامات فنی ربات ها برای دوربین

وضوح بالا برای کارهای چندمنظوره: ربات ها طیف وسیعی از وظایف را انجام می دهند، از دقیق در تولید صنعتی گرفته تا تشخیص چهره در سناریوهای خدماتی، که همگی به دوربین هایی با وضوح بالا نیاز دارند. در بازرسی های صنعتی، با وضوح بالا دوربین ها می تواند به وضوح عیوب کوچک روی سطوح محصول مانند خراش های کوچک روی تراشه های الکترونیکی و نقاط لحیم کاری ناقص را ثبت کند و کیفیت محصول را تضمین کند. در سناریوهای نظارت امنیتی، آنها می توانند اطلاعات کلیدی مانند ویژگی های چهره و شماره پلاک را به وضوح شناسایی کنند. به طور کلی، دوربین‌های رباتی که در زمینه‌های صنعتی و امنیتی استفاده می‌شوند، باید تعداد پیکسل‌های بیش از 5 میلیون پیکسل داشته باشند، در برخی از برنامه‌های پیشرفته حتی به 1 میلیون پیکسل یا بیشتر، مطابق با رزولوشن 2592×1944dpi یا بالاتر، نیاز دارند تا شرایط سختگیرانه برای ثبت جزئیات را برآورده کنند.

توزیع و کیفیت تصویر: علاوه بر تعداد پیکسل ها، یکنواختی توزیع پیکسل بر روی سنسور تصویر نیز بر کیفیت تصویر تاثیر می گذارد. پیکسل های توزیع یکنواخت می توانند تار شدن موضعی یا از دست دادن جزئیات در تصاویر را تضمین کنند و وضوح ثابت را در کل تصویر تضمین کنند. به عنوان مثال، هنگامی که ربات‌های لجستیک کالا را ضبط می‌کنند، تضمین می‌کند که می‌توان تمام قسمت‌های آن را به وضوح بدون اینکه هیچ ناحیه‌ای به دلیل مشکلات توزیع پیکسل تار شود، تصویربرداری کرد، که می‌تواند بر تشخیص اطلاعات کالا تأثیر بگذارد.

بالا برای نور پیچیده: محیط های کاری ربات دارای شرایط نوری پیچیده و متغیری هستند و ممکن است سناریوهای مختلفی مانند داخل و خارج از منزل، روز و شب، نور قوی و ضعیف باشد. دوربین‌های با حساسیت بالا (ISO) می‌توانند نور کافی را در محیط‌های کم‌نور ثبت کنند و تصاویر واضح و کم‌نویز تولید کنند. به عنوان مثال، ربات‌های امنیتی در گشت شبانه می‌توانند دوربین‌هایی با حساسیت بالا داشته باشند تا تصویر نظارتی را شفاف کنند و تصاویر پرسنل و اشیاء مشکوک را با دقت ضبط کنند. به طور کلی، مقدار ISO دوربین های ربات باید به طور انعطاف پذیر بین 100 - 6400 باشد تا با شرایط نوری مختلف سازگار شود.

محدوده دینامیکی گسترده برای حفظ جزئیات: محدوده دینامیکی گسترده (WDR) اجازه می دهد تا جزئیات روشن و تاریک را در یک تصویر ثبت کنید. در سناریوهای صنعتی، ممکن است هم قطعات فلزی با نور روشن و هم مناطق سایه تیره‌تر وجود داشته باشد. دوربین‌های با پویایی گسترده می‌توانند بافت و جزئیات قطعات فلزی را به وضوح نمایان کنند و مناطق سایه کاملاً تاریک نمی‌شوند و اطلاعات کلیدی را از دست می‌دهند. به عنوان مثال، هنگام عکسبرداری از فرآیند فلز، نه تنها می تواند درخشش درخشان فلز با دمای بالا را نشان دهد، بلکه خطوط ابزار و تجهیزات اطراف را نیز نشان می دهد.

سریع و فوکوس خودکار: با حرکت روبات‌ها، موقعیت و فاصله هدف تیراندازی دائماً تغییر می‌کند و دوربین‌ها باید عملکرد فوکوس خودکار سریع داشته باشند. می تواند فوکوس را در مدت کوتاهی (معمولاً در عرض 0.5 ثانیه) کامل کند، به سرعت هدف را قفل کند و از واضح بودن تصاویر گرفته شده اطمینان حاصل کند. به عنوان مثال، هنگامی که روبات‌های خدماتی با افراد در موقعیت‌های مختلف تعامل می‌کنند، می‌توانند به سرعت روی چهره‌ها تمرکز کنند، حالات و حرکات واضح صورت را ثبت کنند و به تعامل انسان و ماشین بهتری دست یابند.

فوکوس دستی برای سناریوهای خاص: اگرچه فوکوس خودکار در برخی سناریوهای خاص، مانند عکاسی ماکرو و زمانی که به افکت عمق میدان خاصی نیاز است، راحت است، عملکرد فوکوس دستی به کاربران امکان کنترل دقیق‌تر را می‌دهد. به عنوان مثال، هنگامی که روبات‌های آموزشی نمونه‌های تجربی میکروسکوپی را می‌گیرند، اپراتورها می‌توانند به صورت دستی فاصله فوکوس را تنظیم کنند تا جزئیات نمونه را برجسته کنند و نیازهای آموزشی و تحقیقات علمی را برآورده کنند.

لرزش اپتیکال تصویر را تثبیت می کند: در حین حرکت ربات اتفاق می افتد و فناوری لرزش اپتیکال با گنجاندن یک گروه لنز متحرک در داخل لنز، می تواند تغییر تصویر ناشی از ارتعاشات را در زمان واقعی شناسایی و به طور موثری تصاویر تار را کاهش دهد. هنگام عکسبرداری از کالاها در حین حرکت ربات جابجایی لجستیک، لرزش اپتیکال می تواند ثبات تصویر را تضمین کند و از اشتباهات در تشخیص کالا به دلیل ارتعاشات جلوگیری کند.

مکمل‌ها و تقویت‌کننده‌های ضد لرزش الکترونیکی: فناوری ضد لرزش الکترونیکی داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط حسگر تصویر را تجزیه و تحلیل و پردازش می‌کند و از الگوریتم‌هایی برای تصحیح جابه‌جایی تصویر ناشی از لرزش استفاده می‌کند. این دستگاه همراه با لرزشگیر اپتیکال برای بهبود بیشتر اثر لرزش دوربین در شرایط حرکتی پیچیده کار می کند. برای مثال در روبات‌هایی که در میدان کار می‌کنند، در مواجهه با ارتعاشات شدید ناشی از زمین ناهموار، لرزش‌گیر اپتیکال و لرزش‌گیر الکترونیکی با هم کار می‌کنند تا پایداری تصویربرداری را تضمین کنند.

نرخ فریم بالا، ویدیوی روان را تضمین می‌کند: برای دوربین‌های روباتی که فیلمبرداری می‌کنند، نرخ فریم بالا کلیدی برای اطمینان از روان بودن ویدیو است. به طور کلی، نرخ فریم بیش از 30 فریم در ثانیه (فریم در ثانیه) برای رفع نیازهای عکاسی روزانه مورد نیاز است. هنگام ثبت صحنه های سریع، مانند عملکرد پرسرعت ربات های صنعتی و عکسبرداری از حرکات ورزشکاران توسط روبات های خدمات رویدادهای ورزشی، نرخ فریم باید به 60 فریم در ثانیه حتی 120 فریم در ثانیه برسد تا به طور موثر افت فریم را کاهش دهد و ویدیو را روان و طبیعی تر کند.

عکاسی پیاپی سریع لحظات را ثبت می کند: عملکرد سریع عکسبرداری مداوم می تواند در مدت زمان کوتاهی عکس بگیرد و به ربات اجازه می دهد لحظات مهم را از دست ندهد. در مانیتورینگ امنیتی، زمانی که یک موقعیت غیرعادی شناسایی می‌شود، دوربین می‌تواند به سرعت تصویربرداری کند تا روند توسعه رویداد را ثبت کند و مواد تصویری غنی را برای بررسی‌های بعدی ارائه دهد.

میدان دید مناسب نیازها را برآورده می کند: سناریوهای کاربردی برای میدان دید دوربین شرایط متفاوتی دارند. در روبات های سرویس داخلی، برای درک کامل محیط اطراف، معمولاً به میدان بزرگتری نیاز است و لنز فوق عریض 120-180 درجه مناسب تر است که می تواند محدوده بزرگتر و به سرعت پرسنل و اشیاء را پوشش دهد. در حالی که در بازرسی صنعتی، هنگام انجام مشاهدات دقیق از اهداف خاص، ممکن است به میدان دید کوچکتری نیاز باشد، مانند لنز با فاصله کانونی متوسط تا بلند 30-60 درجه، برای بزرگنمایی هدف و برجسته کردن جزئیات.

اعوجاج کم دقت تصویر را تضمین می کند: اعوجاج لنز می تواند باعث تغییر شکل تصاویر شود و بر قضاوت دقیق ربات از اطلاعات محیطی تأثیر بگذارد. دوربین‌های روباتی باید از طرح‌های لنز با اعوجاج کم استفاده کنند، نرخ اعوجاج را در سطح پایین نگه دارند، و معمولاً به نرخ اعوجاج کمتر از 1٪ نیاز دارند. هنگامی که ربات نقشه بردار نقشه ای را ترسیم می کند، یک لنز با اعوجاج کم می تواند از صحت داده های اندازه گیری اطمینان حاصل کند و از خطاهای ناشی از تغییر شکل تصویر جلوگیری کند.

انتقال داده با سرعت بالا: تصاویر و فیلم های گرفته شده توسط دوربین ربات باید به سیستم کنترل یا دستگاه ذخیره سازی در زمان واقعی منتقل شوند که به قابلیت انتقال داده با سرعت بالا نیاز دارد. معمولاً از فناوری‌های انتقال سیمی یا بی‌سیم مانند رابط‌های USB 3 و بالاتر، وای‌فای 6 و غیره استفاده می‌شود که نرخ انتقال آن به سطح مگابیت در ثانیه و بالاتر می‌رسد تا اطمینان حاصل شود که انتقال روان تصاویر و ویدیوها باعث کاهش تأخیر می‌شود. هنگام کنترل از راه دور ربات، انتقال داده با سرعت بالا می تواند تضمین کند که اپراتورها تصاویر بلادرنگ را از صحنه دریافت می کنند و تصمیمات دقیق می گیرند.

پشتیبانی از ذخیره سازی با ظرفیت بالا: برای ذخیره حجم زیادی از داده های گرفته شده، دوربین ربات نیاز به پشتیبانی از دستگاه های ذخیره سازی با ظرفیت بالا، مانند کارت های SD، درایوهای حالت جامد، و غیره دارد. فضای ذخیره سازی باید با توجه به نیازهای واقعی عکسبرداری تعیین شود، به طور کلی حداقل 16 گیگابایت توصیه می شود، و برای کارهای تصویربرداری طولانی مدت و با وضوح بالا، می توانید از 1624 گیگابایت ظرفیت ذخیره سازی مداوم یا حتی ظرفیت ذخیره سازی بزرگ را انتخاب کنید.

انطباق با بار ربات: ظرفیت تحمل بار ربات محدود است و برای جلوگیری از تأثیرگذاری بر عملکرد حرکتی و استقامت ربات، دوربین باید به کوچک سازی و طراحی دست یابد. با فرض اطمینان از عملکرد، حجم و وزن دوربین باید تا حد امکان کاهش یابد. به طور کلی، وزن دوربین های ربات درجه مصرف کننده از ده ها گرم تا صدها گرم است و دوربین های ربات درجه حرفه ای نیز وزن را به شدت کنترل می کنند تا اطمینان حاصل شود که با بار کلی ربات مطابقت دارد.

ساختار جمع و جور نصب آسان: طراحی ساختاری دوربین باید فشرده باشد و به راحتی در موقعیت های مختلف ربات نصب شود بدون اینکه بر ظاهر و حرکت ربات تأثیر بگذارد. نصب باید محکم و قابل اعتماد باشد و باید در طول حرکت ربات ثابت بماند و از شل شدن یا آسیب دیدن دوربین در اثر لرزش یا برخورد جلوگیری شود. برای مثال در روبات‌های انسان‌نما، دوربین‌ها معمولاً در سر نصب می‌شوند و ساختار فشرده و روش نصب جامد آن‌ها هم جلوه‌های بصری را تضمین می‌کند و هم بر تحرک ربات تأثیری نمی‌گذارد.

ضد گرد و غبار، ضد آب و ضد تداخل: در محیط های پیچیده مانند صنعت، امنیت و فضای باز، دوربین ربات باید دارای درجه ضد گرد و غبار و ضد آب باشد، حداقل به استاندارد IP54 برسد تا از ورود گرد و غبار به داخل و تأثیر بر کیفیت تصویربرداری جلوگیری کند و در صورت پاشیدن خفیف آب همچنان می تواند در حالت عادی باشد. در عین حال، باید قابلیت ضد تداخل الکترومغناطیسی خوبی داشته باشد تا از تداخل وسایل الکترونیکی اطراف در کار دوربین جلوگیری شود. به عنوان مثال، در یک کارگاه کارخانه، تعداد زیادی از تجهیزات مکانیکی در حال کار، تداخل الکترومغناطیسی ایجاد می‌کنند و دوربین باید بتواند بدون اینکه تحت تأثیر قرار بگیرد، کار کند.

محدوده کاری دمای گسترده: ربات ممکن است در محیط های دمایی مختلف کار کند و معمولاً محدوده دمای کار دوربین بین -2 تا 50 درجه سانتیگراد لازم است. چه زمستان سرد در فضای باز باشد و چه محیط گرم داخلی، می تواند اطمینان حاصل کند که دوربین به طور معمول بدون کاهش عملکرد یا شکست در دمای خیلی بالا یا خیلی پایین کار می کند. در ربات‌های لجستیکی که در انبار سرد کار می‌کنند، دوربین باید به طور معمول در محیط‌هایی با دمای پایین کار کند تا از دقت تشخیص و عملکرد اطمینان حاصل شود.