Requisitos técnicos de robôs para câmeras

Alta resolução para tarefas versáteis: Os robôs realizam uma ampla gama de tarefas, desde a precisão na fabricação industrial até o reconhecimento facial em cenários de serviço, todas as quais exigem câmeras de alta resolução. Em inspeções industriais, a alta resolução câmeras podem capturar claramente defeitos minúsculos em superfícies de produtos, como pequenos arranhões em chips eletrônicos e pontos de solda incompletos, garantindo a qualidade do produto; em cenários de monitoramento de segurança, eles podem identificar claramente informações importantes, como características faciais e números de placas. Geralmente, câmeras de robôs usadas em campos industriais e de segurança devem ter uma contagem de pixels de mais de 5 milhões, com algumas aplicações de ponta exigindo até 1 milhão de pixels ou mais, correspondendo a uma resolução de 2592×1944dpi ou superior, para atender aos requisitos rigorosos de captura de detalhes.

distribuição e qualidade da imagem: Além do número de pixels, a uniformidade da distribuição de pixels no sensor de imagem também afeta a qualidade da imagem. Pixels uniformemente distribuídos podem causar desfoque local ou perda de detalhes em imagens, garantindo clareza consistente em toda a imagem. Por exemplo, quando robôs de logística capturam mercadorias, isso garante que todas as partes possam ser claramente visualizadas sem que nenhuma área fique desfocada devido a problemas de distribuição de pixels, o que pode afetar o reconhecimento das informações das mercadorias.

Alto para iluminação complexa: Os ambientes de trabalho dos robôs têm condições de iluminação complexas e mutáveis, e diferentes cenários, como ambientes internos e externos, dia e noite, luz forte e fraca podem ser. Câmeras de alta sensibilidade (ISO) podem capturar luz suficiente em ambientes com pouca luz, produzindo imagens claras e com baixo ruído. Por exemplo, robôs de segurança em patrulha noturna podem câmeras de alta sensibilidade para tornar a imagem de vigilância clara e capturar com precisão as imagens de pessoas e objetos suspeitos. Geralmente, o valor ISO das câmeras de robôs deve ser flexível entre 100 - 6400 para se adaptar a diferentes condições de iluminação.

Ampla faixa dinâmica para reter detalhes: A ampla faixa dinâmica (WDR) permite capturar detalhes brilhantes e escuros na mesma imagem. Em cenários industriais, pode haver peças de metal bem iluminadas e áreas de sombra mais escuras. Câmeras com ampla dinâmica podem tornar a textura e os detalhes das peças de metal claramente visíveis, e as áreas de sombra não ficarão completamente escuras, perdendo informações importantes. Por exemplo, ao fotografar o processo de metal, ele pode não apenas apresentar o brilho brilhante do metal de alta temperatura, mas também mostrar os contornos das ferramentas e equipamentos ao redor.

Foco rápido e automático: Conforme os robôs se movem, a posição e a distância do alvo de tiro mudam constantemente, exigindo que as câmeras tenham funções de foco automático rápido. Ele pode concluir o foco em um curto espaço de tempo (geralmente em 0,5 segundos), travar rapidamente o alvo e garantir que as imagens capturadas sejam nítidas. Por exemplo, quando robôs de serviço interagem com pessoas em posições, eles podem focar rapidamente em rostos, capturar expressões faciais e movimentos claros e obter melhor interação homem-máquina.

Foco manual para cenários especiais: Embora o foco automático seja conveniente em alguns cenários especiais, como fotografia macro e quando um efeito de profundidade de campo específico é necessário, a função de foco manual permite que os usuários controlem com mais precisão. Por exemplo, quando robôs educacionais capturam amostras experimentais microscópicas, os operadores podem ajustar manualmente a distância de foco para destacar os detalhes da amostra e atender às necessidades de ensino e pesquisa científica.

Antivibração óptica estabiliza a imagem: Durante o movimento do robô, ocorrerá, e a tecnologia antivibração óptica, ao incorporar um grupo de lentes móveis dentro da lente, pode detectar e compensar os deslocamentos de imagem causados por vibrações em tempo real, reduzindo efetivamente as imagens borradas. Ao fotografar mercadorias durante o movimento do robô de manuseio logístico, o antivibração óptica pode garantir a estabilidade da imagem e evitar erros no reconhecimento de mercadorias devido a vibrações.

Suplementos antivibração eletrônicos e fortalece: A tecnologia antivibração eletrônica analisa e processa os dados coletados pelo sensor de imagem e usa algoritmos para corrigir o deslocamento da imagem causado pela vibração. Ela funciona em conjunto com o antivibração óptico para melhorar ainda mais o efeito antivibração da câmera sob condições complexas de movimento. Por exemplo, em robôs trabalhando em campo, enfrentando as vibrações severas trazidas pelo terreno acidentado, o antivibração óptico e o antivibração eletrônico trabalham juntos para garantir a estabilidade da imagem capturada.

Alta taxa de quadros garante vídeo suave: Para câmeras de robôs gravando vídeo, uma alta taxa de quadros é essencial para garantir a suavidade do vídeo. Geralmente, uma taxa de quadros de mais de 30 fps (quadros/segundo) é necessária para atender às necessidades de filmagem diária; ao capturar cenas rápidas, como a operação de alta velocidade de robôs industriais e a filmagem de movimentos de atletas por robôs de serviço de eventos esportivos, a taxa de quadros deve atingir 60 fps até 120 fps para reduzir efetivamente as quedas de quadros e tornar o vídeo mais suave e natural.

O disparo contínuo rápido captura momentos: A função de disparo contínuo rápido pode tirar fotos em um curto período de tempo, permitindo que o robô não perca momentos importantes. No monitoramento de segurança, quando uma situação anormal é detectada, a câmera pode disparar rapidamente para registrar o processo de desenvolvimento do evento e fornecer materiais de imagem ricos para investigações subsequentes.

Campo de visão apropriado atende às necessidades: cenários de aplicação têm requisitos diferentes para o campo de visão da câmera. Em robôs de serviço interno, para sentir completamente o ambiente ao redor, um campo maior de geralmente é necessário, e uma lente super grande angular de 120° - 180° é mais apropriada, que pode cobrir uma faixa maior e prontamente pessoal e objetos; enquanto na inspeção industrial, ao fazer observações finas de alvos específicos, um campo de visão menor pode ser necessário, como uma lente de distância focal média a longa de 30° - 60°, para ampliar o alvo e destacar os detalhes.

Baixa distorção garante precisão de imagem: A distorção da lente pode causar deformação de imagens, afetando o julgamento preciso do robô sobre informações ambientais. Câmeras de robô devem usar designs de lentes de baixa distorção, mantendo a taxa de distorção em um nível baixo, geralmente exigindo uma taxa de distorção de menos de 1%. Quando o robô de levantamento desenha um mapa, uma lente de baixa distorção pode garantir a precisão dos dados de medição e evitar erros causados pela deformação da imagem.

Transmissão de dados em alta velocidade: As imagens e vídeos capturados pela câmera do robô precisam ser transmitidos para o sistema de controle ou dispositivo de armazenamento em tempo real, o que requer capacidade de transmissão de dados em alta velocidade. Normalmente, tecnologias de transmissão com ou sem fio, como interfaces USB 3. e acima, Wi-Fi 6, etc., são usadas, com taxas de transmissão atingindo o nível de Mbps e acima, para garantir a transmissão suave de imagens e vídeos, reduzindo a latência. Ao controlar remotamente o robô, a transmissão de dados em alta velocidade pode garantir que os operadores obtenham imagens em tempo real da cena, tomando decisões precisas.

Suporte de armazenamento de grande capacidade: para armazenar uma grande quantidade de dados capturados, a câmera do robô precisa suportar dispositivos de armazenamento de grande capacidade, como cartões SD, unidades de estado sólido, etc. O armazenamento deve ser determinado de acordo com as necessidades reais de filmagem, geralmente pelo menos 16 GB são recomendados, e para tarefas de filmagem de longo prazo e alta resolução, você pode escolher 64 GB ou até 128 GB de dispositivos de armazenamento de grande capacidade para atender às necessidades de filmagem contínua.

Adapte-se à carga: a capacidade de carga do robô é limitada e, para evitar afetar o desempenho e a resistência do movimento do robô, a câmera precisa atingir a miniaturização e o design. Sob a premissa de garantir o desempenho, o volume e o peso da câmera devem ser reduzidos o máximo possível. Geralmente, o peso das câmeras de robôs de nível de consumidor é de dezenas de gramas a centenas de gramas, e as câmeras de robôs de nível profissional também controlarão rigorosamente o peso para garantir que ele corresponda à carga geral do robô.

Estrutura compacta de fácil instalação: O design estrutural da câmera deve ser compacto e fácil de instalar em diferentes posições do robô sem afetar a aparência e o movimento do robô. A instalação deve ser sólida e confiável, e deve permanecer estável durante o movimento do robô, evitando folgas ou danos à câmera devido a vibração ou colisão. Por exemplo, em robôs humanoides, as câmeras geralmente são instaladas na cabeça, e sua estrutura compacta e método de instalação sólido garantem efeitos visuais e não afetam a mobilidade do robô.

À prova de poeira, à prova d'água e anti-interferência: Em ambientes complexos como indústria, segurança e ao ar livre, a câmera do robô precisa ter certo grau à prova de poeira e à prova d'água, pelo menos atingindo o padrão IP54, para evitar que a poeira entre no interior e afete a qualidade da imagem, e ainda pode normalmente no caso de leves respingos de água. Ao mesmo tempo, deve ter boa capacidade de interferência anti-eletromagnética para evitar interferência de dispositivos eletrônicos ao redor no trabalho da câmera. Por exemplo, em uma oficina de fábrica, um grande número de equipamentos mecânicos em funcionamento produz interferência eletromagnética, e a câmera precisa ser capaz de trabalhar sem ser afetada.

Ampla faixa de temperatura de trabalho: O robô pode trabalhar em diferentes ambientes de temperatura, e a faixa de temperatura de trabalho da câmera geralmente precisa estar entre -2℃ e 50℃. Seja no inverno frio ao ar livre ou no ambiente interno quente, ele pode garantir que a câmera funcione normalmente sem degradação de desempenho ou falha em temperatura muito alta ou muito baixa. Em robôs de logística trabalhando em armazenamento refrigerado, a câmera precisa operar normalmente em um ambiente de baixa temperatura para garantir a precisão do reconhecimento e da operação.