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貝加萊工業(yè)自動(dòng)化（中國(guó)）有限公司

當(dāng)我們看到一個(gè)屏幕并想使用它時(shí)，點(diǎn)擊、滑動(dòng)、拖放是很多人的本能動(dòng)作。隨著我們每天越來(lái)越頻繁地使用智能手機(jī)、平板電腦和游戲機(jī)，我們自然而然地也會(huì)在工作場(chǎng)所采用同樣的邏輯。Bar Automation公司與卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）機(jī)械搬運(yùn)與物流研究所合作開(kāi)發(fā)了一款貨物輸送車(chē)FiFi，其顯示中心使用了貝加萊工業(yè)PC，它證明了手勢(shì)控制不只是一個(gè)噱頭。

運(yùn)行在工業(yè)PC上的圖像處理軟件使用3D攝像頭中的數(shù)據(jù)生成人的骨架結(jié)構(gòu)以識(shí)別其手勢(shì)

FiFi是一款由電池供電的貨物輸送機(jī)，它是基于Bar Automation公司成熟的無(wú)人駕駛輸送系統(tǒng)。該輸送車(chē)配備了一個(gè)3D攝像頭，可以識(shí)別人及其手勢(shì)，并給出命令用于控制其自身的動(dòng)作。

攝像頭以3D方式呈現(xiàn)其周?chē)h(huán)境

攝像頭集成了一個(gè)紅外深度傳感器，它有助于創(chuàng)建周?chē)鷧^(qū)域的3D圖像。然后軟件會(huì)提取攝像頭視野中任何人的骨架結(jié)構(gòu)，分析他們的手臂動(dòng)作，并和預(yù)定義手勢(shì)進(jìn)行對(duì)照，從而確定適當(dāng)?shù)目刂泼睢?/p>

“處理這些算法需要使用高性能計(jì)算機(jī)，”BarAutomation公司控制系統(tǒng)專(zhuān)家Dominik Merkel說(shuō)道。“由于設(shè)備是由電池供電的，因此PC要求低能耗，還必須適合移動(dòng)應(yīng)用，并與FiFi的有限空間融為一體。”

Automation PC 910用于圖像處理

FiFi的開(kāi)發(fā)人員發(fā)現(xiàn)貝加萊Automation PC910是一個(gè)比較理想的解決方案。“該工業(yè)PC不僅可以提供我們所需要的計(jì)算性能，而且還可以極其有效地使用電源， 抗振動(dòng)及其它多種環(huán)境因素。”Bar Automation公司項(xiàng)目與銷(xiāo)售經(jīng)理Michael Herkert說(shuō)道，“其緊湊的設(shè)計(jì)和富有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格也對(duì)我們的決策起到了關(guān)鍵作用。憑借強(qiáng)大的計(jì)算性能，它已成為像FiFi這樣的數(shù)據(jù)密集型移動(dòng)應(yīng)用的理想解決方案。

Automation PC 910擁有性能廣泛的CPU可供選擇，他們選擇了基于四核Intel CoreTM i7處理器的主板。配有15"顯示屏的Automation Panel 900多點(diǎn)觸控面板用作HMI平臺(tái)。如有需要，F(xiàn)iFi還可以另配一個(gè)相同的面板。在這兩種情況下，HMI設(shè)備都可以通過(guò)Smart Display Link（SDL）連接圖像處理計(jì)算機(jī)。這種雙向通信連接僅需使用一根電纜就能傳輸圖像數(shù)據(jù)和觸摸信號(hào)以及包括按鈕或USB端口在內(nèi)的任意信號(hào)。

零編程

圖像處理系統(tǒng)會(huì)對(duì)操作者做出的手勢(shì)進(jìn)行解釋?zhuān)⑸蒄iFi上相應(yīng)軸的控制系統(tǒng)命令。內(nèi)置激光掃描儀用于監(jiān)測(cè)FiFi的運(yùn)動(dòng)路徑，從而防止它與人員或障礙物發(fā)生碰撞。這樣無(wú)需任何編程、配置和培訓(xùn)就能使該輸送車(chē)靈活移動(dòng)以執(zhí)行各種任務(wù)。

該輸送車(chē)提供五種不同的靈活操作模式：機(jī)動(dòng)模式允許由搬運(yùn)人裝卸物料的精準(zhǔn)定位手勢(shì)實(shí)現(xiàn)控制。跟隨模式允許FiFi跟隨個(gè)人用戶(hù)移動(dòng)，從而使他們可以騰出雙手自由活動(dòng)。如果需要輸送大批量貨物，那么多輛FiFi輸送車(chē)可以在集群模式下在一輛領(lǐng)頭的FiFi輸送車(chē)后面工作。對(duì)于像AGV這樣的常規(guī)操作而言，F(xiàn)iFi可以使用導(dǎo)引模式。在此模式下，用戶(hù)可以將FiFi派往預(yù)設(shè)地點(diǎn)，然后自由地開(kāi)始下一個(gè)任務(wù)。第五種模式是混合模式，它提供了前述模式和導(dǎo)引模式的組合。在這種模式下，F(xiàn)iFi能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑與用戶(hù)保持恒定距離行駛。

當(dāng)揀貨員從貨架上取下物品時(shí)，F(xiàn)iFi可以開(kāi)啟混合模式，沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑與揀貨員保持恒定距離行駛。

普遍適用

“由于這些操作模式是由我們開(kāi)發(fā)的，因此FiFi不會(huì)受到任何特定應(yīng)用的限制。輸送車(chē)毫無(wú)疑問(wèn)是用于內(nèi)部物流，但它將會(huì)很快應(yīng)用于許多不同領(lǐng)域，包括從進(jìn)貨到訂單揀貨、包裝和出貨。”Bar Automation公司總經(jīng)理Ralf Bar說(shuō)道。

在一家德國(guó)汽車(chē)制造商的一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目中，F(xiàn)iFi輕松地通過(guò)了訂單揀貨實(shí)際測(cè)試。當(dāng)揀貨員從貨架上取下物品時(shí)，F(xiàn)iFi可以開(kāi)啟混合模式，沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑與揀貨員保持恒定距離行駛。這樣可以使揀貨員騰出雙手，并減少移動(dòng)距離。在完成訂單揀貨后，用戶(hù)可以將FiFi引導(dǎo)至交貨點(diǎn)。在這里，底部的轉(zhuǎn)發(fā)器可以確保FiFi自動(dòng)切換至導(dǎo)引模式，像AGV一樣將貨物送至目的地。

“該試點(diǎn)項(xiàng)目證明，這個(gè)概念完全適用于工業(yè)應(yīng)用，而且迅速得到了工作人員的認(rèn)可。”Bar說(shuō)道，“隨著對(duì)靈活生產(chǎn)和人員需求的增加，我們將看到這種輔助系統(tǒng)在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，無(wú)論是企業(yè)還是個(gè)人。

Bar Automation公司已經(jīng)在考慮下一代輸送車(chē)。“我們將擴(kuò)大手勢(shì)控制范圍，并結(jié)合一些其它功能如Hub功能，這一切都得益于高性能的貝加萊工業(yè)PC。”Bar說(shuō)道。

摘自《自動(dòng)化博覽》2017年7月刊