ENGINEERINGNET.BE - Cela requiert non seulement une caméra de qualité produisant des images claires des environs, mais aussi une puissance de calcul suffisante pour traiter ces données dans les plus brefs délais, avec ou sans support IA. L’entreprise ifm electronic réunit caméras et unité de calcul sur une plateforme unique, baptisée O3R. Cette (r)évolution dans le traitement d’image numérique permettra de booster flexibilité et productivité.
Les VGA et RMA gagnent sans cesse en autonomie. Le but ultime est qu’ils se passent entièrement de toute interaction humaine et, en priorité, qu’ils soient capables d’éviter par eux-mêmes les collisions. Pour cela, le robot mobile doit combiner les données de divers capteurs, ce qu’on appelle la fusion des capteurs, de façon à créer une image à 360° des alentours.
Mieux il discernera les obstacles, plus vite et plus surement il exécutera les tâches. « Anticiper une seconde plus vite peut signifier un monde de différence », précise Kenneth Van de Perre pour souligner l’importance de l’efficacité du traitement d’image. « Nombre de caméras performantes font déjà l’affaire. Ce qui fait défaut, c’est une puissance de calcul suffisante pour convertir quasi en temps réel ces images enregistrées en signaux indiquant au robot les actions adéquates à exécuter. La combinaison de l’architecture EDGE et de l’IA ouvre toutes sortes d’horizons pour les prochaines étapes. »
Conçu pour répondre aux besoins des développeurs
Autre atout d’ifm electronic : alors que le spécialiste allemand de l’automatisation savait déjà tout sur le fonctionnement des capteurs et des caméras, il a néanmoins sondé les développeurs d’applications de vision pour robots mobiles. « Il en ressort que ces applications sont aujourd’hui assez difficiles à programmer et intégrer aux mouvements du robot, ainsi qu’à combiner avec un support IA pour rendre les robots plus habiles dans leurs tâches.
De nombreux feedbacks doivent être signalés et pris en compte. Ce qui fait défaut aux développeurs, c’est un environnement de programmation efficace, capable de jouer le rôle d’interface entre caméras embarquées et pilotage. Moins ils passent de temps sur cette interface, plus ils peuvent se concentrer sur le développement de l’application de vision proprement dite. » La nouvelle plateforme O3R vient combler ce manque.
O3R : fini les compromis entre flexibilité et productivité
La plateforme de perception O3R a donc été développée pour offrir plus de flexibilité et de possibilités au développeur. Elle permet de transformer les défis d’aujourd’hui en problèmes faciles à résoudre. Ensemble, les composantes de la plateforme O3R offrent une solution prête à l’emploi pour réaliser ces applications de vision pour robots mobiles. « A commencer par la tête de caméra proprement dite, qui combine une caméra temps de vol 3D et une caméra RVB 2D avec une source de lumière infrarouge dans un boîtier compact. »
Unité de traitement dédiée pour tous les signaux d’image
Et puis, il y a l’unité de traitement de la vision (VPU), c.-à-d. l’unité centrale qui traite toutes les données visuelles. Les caméras ne devant pas le faire elles-mêmes, elles restent donc très compactes. « De même, aucune puissance de calcul ne doit être réservée pour le pilotage du VGA vu que la VPU lui communique uniquement les informations dont il a besoin. Cela permet de libérer beaucoup de temps et d’espace pour d’autres tâches, comme l’apprentissage automatique. »
Jusqu’à six têtes de caméra peuvent être montées sur l’unité pour produire une image complète des alentours. « Les VGA et RMA sont déjà systématiquement équipés de lecteurs laser et il est désormais possible d’élargir facilement la perception à l’aide de caméras et autres capteurs. Ainsi, les robots mobiles peuvent facilement apprendre à manœuvrer pour éviter les obstacles et se positionner parfaitement pour soulever une palette. » Une mesure de l’inertie intégrée est également prévue, ainsi que deux ports Ethernet et deux ports USB.
« L’attrait de cette combinaison est que les images enregistrées par la caméra sont traitées en temps réel par l’unité. Plus vite ces données sont converties en signal pour le pilotage, plus vite le robot pourra anticiper. La productivité en est fortement augmentée, vu que le robot retrouve plus vite sa vitesse de croisière. »
Construire des applications plus vite et plus simplement
ifm electronic a résolument opté pour un système ouvert permettant d’ajouter tout type de capteur existant sur les VGA et RMA. Les constructeurs de machine n’ont donc pas à revenir à la case départ pour trouver un moyen d’accélérer le développement de solutions de vision. Comme dit plus haut, le logiciel joue à cet égard un rôle crucial : ifm a créé un portail développeur qui met à disposition des utilisateurs des solutions open source permettant de développer rapidement et efficacement des applications de vision pour robots mobiles.
Aucune licence logicielle n’est requise, il suffit de se mettre au travail. Un des éléments pour accroître la flexibilité est la ‘modulation de code’. « Cela permet de créer très simplement un nuage de points très robuste, sans que la fréquence d’images n’en pâtisse, ce qui ouvre beaucoup de possibilités. Les mesures de temps de vol traditionnellement utilisées pour la reconnaissance des obstacles souffrent de plusieurs limites. Les développeurs sont capables de filtrer ces interférences, mais au détriment de la fréquence d’image, et donc du temps de traitement. Dorénavant, ils n’ont plus à faire de compromis. »
Un public sélectionné a déjà testé la plateforme de perception O3R. Ils apprécient surtout le gain de temps grâce au portail. « Il peuvent ainsi rapidement traiter les bonnes données dans l’environnement de développement qu’ils connaissent (C++, Python, Docker, ROS …). Au salon Indumation, les visiteurs verront par eux-mêmes à quel point c’est devenu simple. »
