Bumblebee XがAIビジョンによりTaiga Roboticsの採掘自動化を実現
採掘用ロボットを自動化する場合、2度目のチャンスはありません。過酷な天候、荒れた地形、さらには重機などにより、従来の技術では対応できない環境が生まれ、そこでは精度、信頼性、耐久性が不可欠になります。
これがまさにTaiga Roboticsが直面した現実であり、同社が解決しようとした課題です。
2018年に設立されたTaiga Roboticsは、元々は捜索救助を専門としていましたが、今や採掘、原子力、軽工業用途向けのロボット制御と自動化の専門ソリューションプロバイダーへと進化しています。同社の主力製品であるSynapseは、AI機能を組み込んだローコード/ノーコードのロボットプログラミングプラットフォームで、現場での複雑な自動化作業を簡素化するよう設計されています。
最近、Taiga Roboticsは、Teledyne IISのBumblebee® Xステレオカメラを使用して、採掘で最も困難な問題の一つである自律的ロッド操作に取り組みました。同社のソリューションは、高度なロボット制御ソフトウェアと、構造が定まっていない屋外環境を確認して理解できる高性能ステレオビジョンシステムを組み合わせたものでした。
課題：険しい地形でのロッド操作の自動化
採掘部門におけるドリルロッドの操作は、従来から手作業に頼る反復的でリスクの高い作業となっています。これを自動化するには、単なるロボットアームを超えるものが必須となり、テクスチャーが小さく、明暗が変化し、振動が絶えない環境において、正確でリアルタイムな3D認識が要求されます。
既製のビジョンシステムではこの基準を満たすことができませんでした。Taigaは、AIを搭載した自動化を現場で実現するために、深度の精度、現場での耐久性、ニューラルネットワークとの適合性を備えたステレオカメラを必要としていました。
解決策：Bumblebee Xステレオカメラ
3Dビジョンの複数の選択肢を評価した結果、Taigaは、ロボットに特化した堅牢で高解像度のステレオビジョンシステムであるBumblebee Xを選択しました。
Taiga Roboticsの現場配備型自動化システムは、ロボットクレーンプラットフォームに統合されるBumblebee Xカメラを特徴としています。
「これは、環境面の要求と機械の物理的規模が当社にとってもこれまで課題となっていた採掘分野にとって、大変貴重なロボットカメラです。」- Taiga Roboticsの最高業務執行責任者、Ilija Jovanovic氏
Bumblebee Xをおすすめする理由
- 広範なステレオベースライン：大型掘削設備に非常に重要な、2メートルを超える正確な深度認識を実現します。
- キャリブレーションを保持する堅牢な設計：太陽光、衝撃、粉塵の多い環境にも耐えられるよう製造されています。
- 5GigE + PoE：信頼性が高い、広帯域幅のイーサネット接続には、USBベースのシステムよりも大きな利点があります。
- AI用RGBD出力：ステレオ画像データは、物体認識とピックアフォーダンス推定のために、TaigaのAIパイプラインに直接供給されます。
動作中のシステム
Bumblebee Xの歪み補正画像と深度マップにより、ドリルロッドの正確な検出と自律操作のための深度推定を実証。
Taigaのロッド操作システムの中心を担うのは、Bumblebee Xを搭載したロボットクレーンです。ステレオカメラが高解像度の画像ペアをキャプチャーし、以下を行うために画像ペアがニューラルネットワークを介して送信されます。
- 地面に並べられた個々のドリルロッドを識別する
- 把持ポイントと最適なピック位置を推定する
- ロボットアームの自律的な動作計画機能と制御機能を始動する
ビジョンおよび制御のスタック全体は、堅牢なAMD V1806エッジAIコンピューティングプラットフォーム上で動作し、Power over Ethernet（PoE）機能を備えた5メートルのイーサネットケーブルを介してカメラに接続されます。TaigaのSynapseプラットフォームは、Spinnaker SDKとROSベースのパイプラインを使用して、堅牢で自律的な運用を行えるようシステムを調整します。コーディングは必要ありません。
SynapseとBumblebee Xを併用することで、Taiga Roboticsは、採掘部門の顧客向けに現場ですぐに使える自律型ロボットシステムを配備できるようになりました。これらのシステムにより、安全リスクが低減され、生産性が向上し、大規模な産業業務の精度が飛躍的に高まります。
Teledyneのステレオビジョンテクノロジーを活用することで、Taiga Roboticsにとっては、採掘で最も困難な手作業の一つがAIの力によって自動化できるようになりました。これは、AIを活用した自動化のわかりやすい例と言えます。
動作中のTaigaの視覚誘導ロボットシステムの短いデモ。
Bumblebee Xについて
Bumblebee Xは、初代Bumblebeeの信頼ある技術を基に開発され、工場出荷時のキャリブレーションを確実に維持できます。この信頼性は、強力なFPGAベースのステレオ処理エンジンと、最大20メートルまで延長された作動距離によって裏付けられており、大規模な環境に最適です。高解像度の深度出力、IP67準拠の筐体、リアルタイムSGBMと高度なディープラーニングアルゴリズムの両方に対応しているBumblebee Xは、産業用ロボット、検査、自律航法のための次世代ステレオビジョンソリューションです。
詳細は、Bumblebee XおよびTaiga Roboticsのソリューションのページ（www.taigarobotics.com）でご確認ください。