Maggiore precisione per i sensori di distanza grazie all'IA
Leuze utilizza l'intelligenza artificiale (AI) per migliorare significativamente la precisione di misurazione dei sensori ottici della distanza. Questa innovazione riduce l'incertezza di misura della metà senza la necessità di risorse di calcolo aggiuntive durante il funzionamento. Tutto il lavoro di calcolo viene eseguito durante la fase di produzione. La metodologia sviluppata costituisce la base per una nuova generazione di sensori ottici di distanza precisi.
La sfida della misurazione della distanza: L'effetto della superficie dell'oggetto
I sensori ottici di distanza possono utilizzare la tecnologia TOF (Time-of-Flight) per misurare la distanza di un oggetto emettendo luce e misurando il tempo di ritorno della luce riflessa.
I sensori della distanza TOF misurano le distanze emettendo luce e registrando il tempo di ritorno del segnale riflesso.
Ciò si ottiene emettendo brevi impulsi di luce, la cui riflessione viene ricevuta dall'oggetto. La distanza viene calcolata in base al tempo di percorrenza dell'impulso luminoso, da quando viene inviato a quando viene rilevato il segnale di ritorno. La riflettività della superficie dell'oggetto influenza sia l'ampiezza che la forma del segnale elettronico di ricezione. Ciò comporta tempi diversi di rilevamento del segnale e larghezze d'impulso diverse. Le superfici luminose generano segnali più forti con una larghezza d'impulso maggiore e un rilevamento più precoce, mentre le superfici scure causano impulsi più deboli e stretti e un rilevamento più tardivo.
Ciò significa che il segnale di ritorno varia di intensità a seconda della superficie dell'oggetto, ad esempio chiara o scura. Questo può portare a errori di misurazione.
L'intensità del segnale luminoso riflesso varia a seconda della luminosità della superficie dell'oggetto.
Approccio risolutivo precedente: Modelli di calcolo
Fino a poco tempo fa, per correggere questi errori si utilizzava un modello matematico classico: Viene calcolato un valore di correzione per molte superfici e distanze diverse, che viene applicato automaticamente in seguito. Questo modello si basa su una cosiddetta funzione polinomiale.
Nuova soluzione: L'IA si occupa della correzione
Invece di lavorare con formule rigide, Leuze utilizza ora una rete neurale, una forma di intelligenza artificiale. Utilizza i dati dei campioni per imparare come la luminosità e la struttura della superficie influenzano le misurazioni, consentendo di correggere i valori misurati in modo molto più accurato.
Deviazione dalla distanza target dopo la correzione con la rete neurale
Deviazione dalla distanza target dopo la correzione con il polinomio 5. Ordine
Vantaggi della rete neurale
- Flessibilità di adattamento a diversi tipi di sensori e superfici
- Apprende meglio dai dati reali, anche con caratteristiche della curva 3D fortemente oscillanti
- Fornisce risultati molto più precisi
La tecnologia sullo sfondo - spiegata in modo semplice
Durante il processo di produzione vengono raccolti molti valori di misura: per superfici chiare, scure e con texture diverse, nonché per distanze diverse. Questi valori misurati vengono comunicati al sistema di controllo dell'impianto di produzione. La rete neurale dell'impianto di produzione calcola i valori di correzione necessari per il sensore. Il sensore non necessita di ulteriore potenza di calcolo durante il funzionamento: l'intelligenza artificiale ha già "imparato" tutto.
Il risultato: Meno errori, più affidabilità
I test dimostrano che il nuovo metodo riduce di oltre la metà gli errori di misura sistematici (cioè la dipendenza dei risultati di misura dalla superficie e dalla distanza) grazie alla calibrazione basata sull'intelligenza artificiale. Ciò significa che il sensore misura in modo più affidabile, anche su superfici difficili.
Sensori della distanza nell'intralogistica: Per garantire una determinata distanza fra i pallet, occorre stabilire con precisione la distanza fra la navetta e il pallet stoccato indipendentemente da superfici, colori o angoli.
È necessaria una misurazione precisa: Durante il sollevamento del pallet è necessario determinare con precisione la distanza del pallet dalla superficie frontale del dispositivo di sollevamento per arrestare in tempo l'avanzamento.
I vostri vantaggi in sintesi
- Meno errori di misurazione - risultati più affidabili
- Nessun carico di calcolo aggiuntivo durante il funzionamento
- Flessibilità d'uso con diversi materiali
- A prova di futuro - con l'utilizzo della moderna AI
Riepilogo
Leuze sta portando la precisione dei sensori ottici della distanza a un nuovo livello con l'uso dell'intelligenza artificiale. I clienti beneficiano di misure più robuste e precise, senza alcuno sforzo durante il funzionamento. La combinazione di calibrazione intelligente e uso efficiente rende questa soluzione ideale per le applicazioni industriali più esigenti.
