Sensortårn skaber nye muligheder med Spot-robotten
3D-laserscanner, accelerometer og termografisk kamera.
Teknologisk Institut udstyrer nu Spot-robotten med en række forskellige sensorer, som gør den firbenede robot i stand til at hjælpe med en bred vifte af nye opgaver.
Spot er i forvejen udstyret med kameraer på hele kroppen, så den kan orientere sig i 360 grader. Derudover har Spot indbyggede sensorer og software, så den ikke løber direkte ind i mennesker eller ting, og gør den i stand til at navigere i ujævnt terræn.
Men de indbyggede sensorer har ret kort rækkevidde og hjælper den kort sagt kun med, hvor den skal placere sin pote næste gang.
Så hvis Spot skal kunne gøre nytte, er man selvfølgelig nødt til at udvide sensoregenskaberne.
Herunder dykker konsulent Kasper Camillus Jeppesen fra Teknologisk Institut ned i de forskellige sensortyper, som han og kollegerne i robotinnovationshallerne i Odense kombinerer i et sensortårn til Spot-robotten.
LIDAR
Begrebet står for "Light Detection and Ranging" og er en metode til at måle afstand til objekter ved hjælp af laserlys. Lidar – der også kaldes for 2D/3D-laserscanning - fungerer altså som en slags roterende lasertommestok.
Den type lidar-sensor, som Teknologisk Institut anvender på Spot, er den samme type laserscanner, som også bliver brugt til selvkørende biler. Den kan både se ned på jorden, men også højt op i luften, hvilket giver et detaljeret 3D-kort over de omgivelser, robotten bevæger sig i.
IMU
Hvordan er robotten orienteret, og hvor hurtigt bevæger den sig? Det kan en IMU afkode.
IMU er en forkortelse for "Inertial Measurement Unit", og er et apparat, som typisk rummer et accelerometer, et gyroskop og et kompas.
Det er den samme slags sensor, som bruges i din smartphone til at måle, hvor mange skridt du tager i løbet af en dag.
IMU'en i Spots sensortårn bruges til at korrigere input fra de andre sensorer. Når Spot bevæger sig rundt i omskifteligt terræn, vil den vippe fra side til side og orientere sig i alle mulige retninger. Man kan således bruge IMU'ens data til at finde af, hvordan udstyret bevæger sig, så man kan foretage, hvad der svarer til en billedstabilisering af data fra lidaren og kameraet.
KAMERA
Her er der mange variationsmuligheder afhængig af, hvilken type opgave man vil sende Spot ud på.
Et 3D-kamera
... hvis man vil supplere lidaren med en sensor, som i højere grad kan inspicere objekter tæt på robotten.
Et farvekamera
... hvis man gerne vil tage billeder af en række 'points of interest' i højere opløsning end det kamera, som Spot i forvejen er udstyret med. Herudover vil et farvekamera være essentielt, hvis dét man vil inspicere, er farvebestemt, da Spots egne kameraer kun opererer i gråtoner. Det vil for eksempel være nødvendigt med et farvekamera, hvis man vil bruge Spot til at undersøge, om betonoverflader viser tegn på udsivende mineraler, der kan give en gullig, grønlig rustfarve.
Et infrarødt kamera
... der kan se ting, som det menneskelige øje ikke kan – for eksempel sundhedstilstanden af planter ved at kigge på bladenes refleksionen inden for det infrarøde område.
Et termografisk kamera
... som giver den fordel, at man – fuldstændig uafhængigt af lysforhold – kan finde ting, som temperaturmæssigt adskiller sig fra omgivelserne. Man vil for eksempel under redningsaktioner kunne lokalisere personer, da menneskers varmesignatur oftest adskiller sig fra omgivelserne.
Termografi giver også mulighed for at opdage ting, man ikke kan se med det blotte øje – for eksempel ledninger i en væg, som udvikler varme. Det menneskelige øje kan nemlig kun registrere lys med bølgelængder mellem 400 og 700 nanometer, hvorimod termografiske kameraer er følsomme for bølgelængder i området fra 9.000-14.000 nanometer.
TRE EKSEMPLER PÅ OPGAVER, SPOT VIL KUNNE HJÆLPE MED I KRAFT AF NYT SENSORTÅRN
- Den kan opsamle data til 3D-rekonstruktion af bygninger
- Den kan lede efter bestemte objekter eller forekomster (eksempelvis lækager i fjernvarmerør)
- Den kan foretage termografisk inspektion i farlige eller svært tilgængelige områder (for eksempel lede efter gløder i bygninger med nedstyrtningsfare)