ams Osram erweitert Portfolio für 3D-Sensorik

"Damit sich sogenannte Automated Guided Vehicles (AGV) wie Staubsauger- oder Mähroboter aber auch spezielle Fahrzeuge in der Logistik in ihrer Umgebung zurechtfinden, benötigen sie 'Augen' beziehungsweise ein System, das diese ersetzt," erklärt Matthias Gloor, Produktmanager bei ams Osram. "Mit unserem Belago 1.1 Dot Projector erleichtern wir nicht nur den Integrationsauf- wand für unsere Kunden, sondern ermöglichen auch die Erstellung hochauflösender Karten der unmittelbaren Umgebung von Robotern."

Bei Active Stereo Vision kommen zwei spezielle Infrarotkameras zum Einsatz, die das Punktmuster auslesen, dass der Dot Projector für den Menschen unsichtbar in ein definiertes Sichtfeld (Field-of- view) projiziert. Durch den Vergleich der beiden Kameraperspektiven können Tiefeninformationen berechnet werden, mit deren Hilfe eine hochauflösende dreidimensionale Karte der Umgebung erstellt werden kann. Befindet sich ein Objekt vor dem Roboter, ist es auf der 3D-Karte sichtbar und ermöglicht dem Roboter darauf zu reagieren – um beispielsweise anzuhalten oder das Hindernis zu umfahren.

Micro Lens Array sorgt für spezielles Punktmuster

Das Punktmuster des Belago 1.1 besteht aus 5.000 einzelnen Lichtpunkten, die durch die Kombination des Infrarot-Vcsels mit einer eigenen Optik (Micro Lens Array, MLA) erzeugt werden. Dieses Zusammenspiel sorgt für hohe Bildkontraste für die beiden Infrarotkameras, was wiederum eine hohe Qualität der Karte der Umgebung ermöglicht. Der Belago 1.1 emittiert Licht in einer Wellenlänge von 940 Nanometern und erzielt eine optische Leistung von bis zu 750 mW. Die Umgebung kann so in einer Entfernung von einem bis drei Metern zuverlässig erfasst und Kollisionen vermieden werden. Der Dot Projector vereint Vcsel-Chip, Micro Lens Array und Gehäuse in einem Bauteil und reduziert den Integrationsaufwand für Systemhersteller dadurch deutlich. Die kompakten Abmessungen von 4,2 mm x 3,6 mm x 3,3 mm erlauben sehr platzsparende Systemdesigns. Zudem ist ein eigener Sicherheitsbaustein (sog. Interlock) integriert, der die entsprechende Augensicherheit für Menschen gewährleistet. Dieser erkennt, wenn die Optik beispielsweise gebrochen ist oder entfernt wurde, um die Lichtquelle unmittelbar auszuschalten.

Als Baustein von 3D-Systemen ermöglicht der Belago 1.1 Dot Projector weitere Anwendungen, die eine hochauflösende dreidimensionale Karte erfordern wie die Nutzererkennung zur Zugangskontrolle oder für spezielle Bezahlsysteme. Aber auch Anwendungen wie die Volumenmessung mit Kameras entlang der Logistikkette sowie Gestenerkennung für Gaming, Heimtraining oder die Steuerung von Geräten lassen sich leicht realisieren.

Mit Hilfe des Hermes Evaluierungskits von ams Osram können Systemhersteller, sowohl die Leistung des Belago 1.1 Dot Projectors als auch die Leistung eines gesamten ASV-Systems beurteilen. Dank des mitgelieferten Software-Entwicklungsbaukastens können verschiedene Szenarien im Prüflabor simuliert werden. Neben dem Belago 1.1 verfügt ams Osram über ein umfassendes Beleuchtungsmodul- und Sensorportfolio für alle drei 3D-Sensorik-Ansätze Active Stereo Vision (ASV), Structured Light (SL) und Time of Flight (ToF).