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。

機器人技術在不斷發(fā)展。目前，在大多數人的心目中，機器人只會出現在汽車裝配廠等重工業(yè)環(huán)境，但其實，技術的進步已經允許制造商能夠將機器人的應用擴展到家庭、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域，這就要求機器人能夠更詳細地了解環(huán)境。現在，艾邁斯歐司朗的一系列先進光學技術已經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鍵功能。機器人感知環(huán)境的準確性越高，其在共享空間內移動的速度和工作的效率就越高。

精密復雜的機器人設計以3D傳感為基礎構建“深度環(huán)境圖”，準確地顯示視場角內物體的大小和形狀，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傳感器相結合，打造基于立體光或結構光的視覺解決方案。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，根據我們的內部測試，在940nm波長下的量子效率高達38%。

戳視頻對Mira系列進行詳細了解

Mira圖像傳感器可與940nm紅外發(fā)射器相結合，用于3D傳感，也能提供視頻圖像輸出，實現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，例如在城市街道收集垃圾的服務機器人。圖像傳感和人工智能的結合使機器人能夠正確識別和收集垃圾。

使用參考設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掃描的準確性對于機器人的應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確測量，根據地板類型自動優(yōu)化清潔方式。

與復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確地識別地板材料，并且該功能更容易實現：傳感器系統(tǒng)只需依靠基于機器學習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

光學技術可用于向外界發(fā)出信號，以及感知機器人周圍的世界。

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

在機器人中，微透鏡陣列可以投影左轉或右轉箭頭等符號，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人的行動。

先進的光學技術
為機器人帶來新的價值

機器人技術創(chuàng)新開辟了新的應用場景，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技術為下一代機器人的開發(fā)奠定了基礎。

作|者|簡|介Clemens Müller

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

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