3D TOF机器人：障碍物检测，防撞和导航

大家好！ 我叫 Larry Lee，是来自德州仪器 (TI) 的 3D 飞行时间传感器的系统工程师。 在本视频中，我将演示 TI 3D 飞行时间解决方案如何 可用于障碍物检测、避碰 和导航。 TI 3D 飞行时间传感器的工作方式为， 利用调制光点亮场景 并测量返回光的相位延迟。 相位延迟与实际距离成比例。 TI 解决方案中的每个像素都可并行 执行这种测量，最终得到深度图。 此外，还会测量返回光的 振幅，这样会得到振幅图。 深度图和振幅图 加上一些所用镜头的知识一起 可用于计算点云，即空间中的一组 xyz 数据点。 了解场景中每个点的距离 可帮助机器人理解其周围的环境。 实际上，3D 飞行时间传感器 非常适合各种移动机器人应用的 机器视觉。 我们关心的几个关键问题是碰撞检测、地图、 基本导航、自动对接和多机器人操作。 由于 3D 飞行时间传感器的自我照明功能， 它可在黑暗中完美工作。 让我们看一个避碰示例。 在此视频剪辑中，我们将看到一个配有 TI 飞行时间传感器的移动机器人利用相对简单的算法来 检测障碍物并减速。 首先，要碰到障碍物的机器人 会寻找视野中最近的点。 如果最短距离比阈值近， 机器人会减速并最终停下来。 一旦停止继续操作而没有发生碰撞， 机器人必须决定转向哪条路。 决定取决于哪个方向 会通向更宽敞的空间， 这需要将深度图划分为左右两半， 并为每一边添加像素深度。 总和较大的一边 即为要转至的方向。 这里是一个机器人利用这种方法以一定角度接近 墙面的示例。 此外，有些障碍物可能很小或很细薄， 难以使用单像素范围的传感器看到。 考虑一下可能堵塞真空吸尘器 机器人的鞋带、电线和桌子， 或者机器人可能必须对其周围进行清理的细椅子腿。 TI 提供的飞行时间解决方案 同时支持 320 × 240 和80 × 60 分辨率， 可满足不同的需求。 要在 GPS 不工作的室内进行导航， 3D 飞行时间传感器可以帮助 机器人构建其所处环境的地图 并在其中自我定位。 拥有地图将使机器人能够规划其路径 并且更安全而有效的进行导航。 这里是一个配有TI 3D 飞行时间传感器的机器人， 它在房间中移动时构建了一张地图。 地图位于右下角。 感谢您观看本视频演示。 如果您希望了解关于 TI 3D 飞行时间 解决方案的更多信息，请与您当地的销售代表 或分销商联系来获取定价和供货情况。 关于任何一般销售问题，您 可以将问题发送至 support@ti.com。 有关技术问题，请访问TI 3D 飞行时间页面 或查阅 E2E论坛来了解关于光学传感器的信息。 最后，关于软件开发， 请查阅 github.com