창고 물류 분야에서 자율 이동 로봇(AMR)을 위한 동적 장애물 감지
카메라 기반 3D 환경 인식으로 안정적인 내비게이션과 원활한 물류 흐름 구현
3D 스테레오 카메라는 자율이동로봇(AMR) 주변 환경을 3차원으로 인식하고, 내비게이션과 근거리 장애물 회피를 위한 실시간 깊이 데이터를 제공합니다.환경 인식 및 내비게이션 소프트웨어와 함께 사용하면 장애물과 계획된 이동 경로의 변화를 조기에 감지하고 반영할 수 있습니다. 이를 통해 물류 흐름의 효율성을 높이고 충돌 및 예기치 않은 정지의 위험을 줄일 수 있습니다.
내비게이션 및 장애물 회피를 위한 3D 이미지 데이터
AMR이 물류 창고 환경에서 효율적으로 운행되기 위해서는 장애물을 조기에 안정적으로 감지하는 것이 매우 중요합니다. 3D 스테레오 카메라는 로봇 주변 환경의 공간 정보를 제공하여 다른 센서를 보완합니다. 이러한 깊이 데이터를 기반으로 내비게이션 소프트웨어는 좁은 통로의 돌출된 물체나 교차로에서 접근하는 차량 등을 미리 인식하고 이동 경로를 적절히 조정합니다. 이를 통해 충돌, 잘못된 경로 선택 및 적재물 손상의 위험을 줄일 수 있습니다. 또한 사람과 같은 이동 물체도 3D 형상을 기반으로 감지할 수 있습니다. 단, 사람 보호와 관련된 안전 기능은 반드시 적절한 인증을 받은 안전 기술을 통해 별도로 구현해야 합니다.
좁은 통로에서의 장애물 감지
카메라는 차량 전방 영역을 3D로 촬영합니다. 생성된 깊이 데이터는 환경 인식 및 내비게이션 소프트웨어가 주변 장애물을 감지하고, 로컬 경로 계획에 이를 반영할 수 있도록 지원합니다.
통로 교차 구간에서의 장애물 감지
3D 데이터는 돌출된 지게차 포크, 팔레트 가장자리 또는 차량 모서리까지 3차원으로 인식할 수 있습니다. 이를 통해 환경 인식 소프트웨어는 이러한 장애물을 조기에 감지하고 해당 정보를 내비게이션 시스템에 전달할 수 있습니다.
움직이는 물체의 촬영
스테레오 비전은 이동 물체의 위치나 사람의 자세가 변하더라도 3D 형상을 안정적으로 인식할 수 있습니다. 다만, 사람을 신뢰성 있게 분류하고 안전 기능을 구현하기 위해서는 추가 소프트웨어 또는 인증된 안전 센서가 필요합니다.
3D 입체 비전은 기존 내비게이션 센서를 보완해 주며, 특히 돌출된 장애물이나 복잡한 공간 구조를 감지해야 하는 상황에서 그 효과가 두드러집니다. 핵심은 적절한 카메라 위치, 견고한 인식 소프트웨어, 그리고 별도로 설계된 안전 기술 간의 상호작용에 있습니다.
AMR 및 물류 창고 장애물 감지를 위한 Stereo mini 카메라
협소한 공간에서도 정밀한 3D 측정이 가능합니다. Basler Stereo mini 카메라는 짧은 작업 거리와 제한된 설치 공간에 최적화되어 있으며, 컴팩트한 장비, 로봇 암 장착 또는 기타 공간 제약이 있는 환경에 이상적인 솔루션입니다.
긴 작업 거리와 넓은 인식 범위를 위한 ToF 카메라
자율 지게차와 같은 대형 자율 산업용 차량은 넓은 통로, 랙 전방 또는 트럭 적재 작업과 같이 긴 작업 거리와 넓은 인식 범위가 필요한 경우가 많습니다. 이러한 애플리케이션에서는 스테레오 카메라 대신 ToF 카메라가 적합한 대안이 될 수 있습니다. 다만, 적합한 3D 기술의 선택은 작업 거리, 요구 정밀도, 주변광, 대상 표면 특성 및 시스템 통합 복잡도 등 애플리케이션의 요구사항에 따라 달라집니다.
Basler ToF 카메라 자세히 알아보기Basler Stereo mini: 내비게이션 및 장애물 감지를 위한 컴팩트 3D 카메라
Stereo mini는 자율 주행 로봇의 환경 인식을 위해 깊이 이미지와 3D 포인트 클라우드를 제공합니다. 이 데이터를 바탕으로, 후속 인식 및 내비게이션 소프트웨어는 장애물, 거리, 바닥 높이 변화를 고려할 수 있습니다. 컴팩트한 디자인과 다양한 인터페이스를 갖춘 이 카메라는 설치 공간이 제한된 AMR 플랫폼 및 임베디드 시스템에 특히 적합합니다. 측정 품질은 작업 거리, 장착 위치, 조명 조건, 촬영 대상 물체의 표면 상태 등 여러 요인에 따라 달라집니다.
Basler Stereo mini 951g: 컴팩트하고 가벼운 설계
The Basler Stereo mini 951g Basler Stereo mini 951g은 설치 공간이 제한된 컴팩트한 AMR 플랫폼에 특히 적합합니다. 낮은 지연 시간으로 깊이 데이터를 제공하며, 0.25m~6m의 작업 거리를 지원합니다. GigE 인터페이스를 통해 모바일 로봇 시스템에 안정적으로 통합할 수 있습니다.
컴팩트한 크기: 124 mm × 29 mm × 50 mm
경량: 220 g
산업용 물류 창고 환경에 최적화된 설계
Basler Stereo mini 951g은 IP67 보호 등급의 견고한 하우징을 적용하여 먼지가 많거나 습한 환경에서도 안정적으로 사용할 수 있습니다.
자동 노출 제어 기능은 변화하는 조명 환경에서도 안정적인 운용을 지원합니다. 어둡거나 표면 텍스처가 부족한 환경에서는 내장된 패턴 프로젝터가 대상 표면에 추가적인 패턴을 투사하여 깊이 계산 성능을 향상시킵니다. 실제 측정 품질은 조명 환경, 표면 텍스처 및 작업 거리 등에 따라 달라집니다.
모바일 로봇 시스템과의 통합
Basler Stereo mini 951g은 컴팩트한 설계와 견고한 GigE 인터페이스를 결합하여 분산형 시스템 아키텍처와 차량 내부의 장거리 케이블 배선 환경에도 적합합니다.
95mm 베이스라인으로 근거리 및 중거리 작업 거리 지원
0.25m~6m 작업 거리 지원
GigE 인터페이스를 통한 AMR 시스템과의 유연한 통합
위치 파악 및 환경 인식을 위한 2D 및 3D 이미지 데이터
Stereo mini는 차량 주변 환경의 2D 이미지, 깊이 데이터 및 3D 포인트 클라우드를 제공합니다. 시스템 아키텍처에 따라 이러한 데이터는 비주얼 위치 추정 및 매핑은 물론, 근거리 장애물 감지에도 활용할 수 있습니다.
LiDAR 및 IMU와 같은 다른 센서와 함께 사용하면 스테레오 카메라는 환경 인식 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다. LiDAR 스캔 범위를 벗어난 공간 정보까지 제공하여 장애물, 돌출된 물체 및 높이 변화 감지를 지원합니다. 센서 데이터 분석, 경로 계획 및 차량 제어는 상위 환경 인식 및 내비게이션 소프트웨어에서 수행됩니다.
밀리초가 중요한 이유: 동적인 AMR 애플리케이션에서의 지연 시간
장애물 감지와 근거리 내비게이션에서는 가능한 한 최신의 깊이 데이터가 필요합니다. 이미지 획득과 깊이 계산부터 데이터 전송, 분석, 차량의 반응에 이르는 전체 처리 과정의 종단 간(End-to-End) 지연 시간이 매우 중요합니다.
주행 속도가 1.5m/s인 경우 100ms의 지연만 발생해도 차량은 제동 거리와는 별도로 약 15cm를 더 이동하게 됩니다. 따라서 짧고 안정적인 지연 시간은 새롭게 감지된 장애물에 빠르게 대응할 수 있도록 지원하며, 내비게이션 및 제동 동작을 설계할 때 반드시 고려해야 하는 요소입니다.
Pylon SDK를 통한 통합
Basler Stereo mini 951g은 pylon SDK에 통합되어 있습니다. 하나의 소프트웨어 환경에서 2D 이미지와 깊이 데이터를 획득하고 설정할 수 있습니다. 또한 pylon Viewer를 통해 카메라 설정의 구성 및 검증을 수행할 수 있습니다.
C++, C#, Python용 프로그래밍 인터페이스를 제공하여 평가 단계부터 양산 적용까지 카메라를 AMR의 환경 인식 및 내비게이션 소프트웨어에 손쉽게 통합할 수 있습니다.
카메라 선정 및 시스템 통합 지원
Basler는 AMR 제조업체가 적합한 3D 카메라를 선정, 평가 및 통합할 수 있도록 지원합니다. Basler의 FAE 팀은 평가 및 시운전 과정을 지원하며, pylon SDK는 카메라 설정은 물론 2D 및 3D 데이터에 접근할 수 있는 통합 소프트웨어 환경을 제공합니다.
카메라 선정 지원
평가 및 시스템 통합을 위한 기술 지원
pylon SDK를 통한 통합 소프트웨어 환경