Những mô-đun camera nào được sử dụng trong tự động hóa kho?

Giới thiệu

Tự động hóa kho hàng dựa vào máy móc có thể nhìn thấy. Từ robot di động tự động (AMR) và cánh tay robot cho đến máy quét mã vạch và máy đo kích thước thể tích, máy ảnh là con mắt của hệ thống. Việc chọn mô-đun máy ảnh phù hợp sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến thông lượng, độ chính xác và độ tin cậy. Trong bài viết này, chúng ta khám phá các loại mô-đun camera chính được sử dụng trong tự động hóa kho hàng, các tính năng chính của chúng và cách chọn chúng.

1. Camera đọc mã vạch và mã QR

Mỗi kho đều phụ thuộc vào việc quét. Máy quét laze truyền thống đang được thay thế bằng đầu đọc dựa trên camera có thể giải mã mã 1D và 2D từ bất kỳ hướng nào. Một mô-đun máy ảnh phù hợp cho nhiệm vụ này cần:

Màn trập toàn cầuđể tránh chuyển động mờ khi bưu kiện chuyển động nhanh.

Độ phân giải cao– ít nhất 1,3 MP, thường là 5 MP để đọc mã nhỏ ở khoảng cách xa.

Tự động lấy nét nhanhhoặc độ sâu trường ảnh rất lớn để xử lý các độ cao đối tượng khác nhau.

Nhiều đầu đọc mã vạch cố định sử dụng Mô-đun máy ảnh CMOS với cảm biến màn trập toàn cầu như Sony IMX250 hoặc IMX265. Những cảm biến này ghi lại hình ảnh sắc nét ngay cả khi băng tải đang di chuyển với tốc độ 2‑3 mét mỗi giây.

2. Camera điều hướng AGV và AMR

Xe được dẫn đường tự động (AGV) và robot di động tự động (AMR) điều hướng bằng cách sử dụng SLAM trực quan (Bản đồ và bản đồ hóa đồng thời). Cảm biến mô-đun máy ảnh để điều hướng phải cung cấp:

Trường nhìn rộng(90 độ đến 160 độ) để xem các đặc điểm trần hoặc điểm đánh dấu sàn.

Độ trễ thấp- quan trọng để phát hiện chướng ngại vật.

Hiệu suất ánh sáng yếu tốtcho ca đêm hoặc lối đi tối.

Màn trập toàn cầuđể tránh hiện tượng nhòe chuyển động khi robot di chuyển.

Mô-đun máy ảnh mipi là giao diện tiêu chuẩn cho các bộ xử lý điều hướng nhúng (ví dụ: NVIDIA Jetson, Qualcomm RB5). MIPI CSI‑2 có độ trễ thấp và mức tiêu thụ điện năng thấp, lý tưởng cho rô-bốt chạy bằng pin. Ví dụ: Mô-đun máy ảnh CMOS màn trập toàn cầu 1080p được kết nối qua MIPI có thể cung cấp phép đo hình ảnh trực quan theo thời gian thực.

3. Máy ảnh đo kích thước khối và máy ảnh Cubiscan

Đo kích thước của các hộp không đều là điều cần thiết để tối ưu hóa việc thanh toán cước vận chuyển và lưu trữ. Các hệ thống này thường sử dụng tầm nhìn âm thanh nổi hoặc thời gian bay (ToF). Hai mô-đun máy ảnh được đặt cạnh nhau (cặp âm thanh nổi) sẽ tính toán hình dạng 3D của gói hàng. Yêu cầu bao gồm:

Độ phân giải cao(5 MP trở lên) để phát hiện cạnh chính xác.

Màn trập toàn cầuđể đóng băng chuyển động trên một băng tải nhanh.

Cặp âm thanh nổi được hiệu chỉnh tại nhà máyđể đảm bảo tính toán độ sâu chính xác.

Đối với hệ thống tạo mẫu và âm lượng thấp, có thể sử dụng mô-đun camera mâm xôi có mũ camera âm thanh nổi (hai mô-đun camera MIPI). Raspberry Pi 4 hoặc 5 có thể xử lý bản đồ độ sâu âm thanh nổi trong thời gian thực.

4. Hướng dẫn chọn và đặt bằng robot

Cánh tay robot cần xác định vị trí các vật phẩm ngẫu nhiên trong thùng hoặc trên băng chuyền. Cảm biến mô-đun máy ảnh cho ứng dụng này phải có:

Độ phân giải caođể xác định các tính năng nhỏ (ví dụ: 5 MP đến 12 MP).

Màn trập toàn cầuđể tránh bị biến dạng khi cánh tay di chuyển.

Giao diện MIPI hoặc USB 3.0, tùy thuộc vào bộ điều khiển.

Nhiều robot cộng tác sử dụng mô-đun máy ảnh có giao diện USB 3.0 vì nó có thể dễ dàng kết nối với PC công nghiệp chạy phần mềm thị giác (ví dụ: OpenCV, Halcon). Mô-đun máy ảnh CMOS có cảm biến Sony IMX250 (2 MP, màn trập toàn cầu) là lựa chọn phổ biến để hướng dẫn chọn và đặt.

5. Nhận dạng gói hàng và OCR

Đôi khi máy ảnh phải đọc văn bản in – số lô, ngày hết hạn hoặc nhãn địa chỉ. Nhận dạng ký tự quang học (OCR) yêu cầu:

Độ phân giải cao(2 MP đến 5 MP) cho văn bản nhỏ.

Màn trập toàn cầuhoặc màn trập lăn rất nhanh.

Ống kính sắc nétvới độ biến dạng thấp.

Mô-đun máy ảnh mipi được kết nối với bộ xử lý nhúng (ví dụ: Raspberry Pi hoặc i.MX) có thể chạy các mô hình OCR nhẹ. Đối với các tác vụ đòi hỏi khắt khe hơn, mô-đun camera USB truyền trực tuyến tới PC bằng Tesseract hoặc các mô hình học sâu tùy chỉnh là phổ biến.

6. Tạo nguyên mẫu và phát triển với mô-đun Camera Raspberry

Đối với các kỹ sư tự động hóa kho hàng, nền tảng Raspberry Pi là nền tảng được yêu thích để tạo nguyên mẫu. Mô-đun máy ảnh mâm xôi (ví dụ: Mô-đun máy ảnh Raspberry Pi 3 chính thức) sử dụng kết nối MIPI và bao gồm cảm biến Sony IMX708. Nó có thể quay video 4K nhưng thường được sử dụng ở độ phân giải 1080p. Mặc dù nó có màn trập lăn nhưng nó cũng đủ dùng cho các cảnh tĩnh hoặc chuyển động chậm. Đối với các ứng dụng cần màn trập toàn cầu, các mô-đun của bên thứ ba có cảm biến như OV9281 hoặc IMX296 đều có sẵn cho Raspberry Pi.

Việc sử dụng mô-đun máy ảnh Raspberry với thư viện nguồn mở (như OpenCV hoặc libCamera) cho phép bạn kiểm tra thuật toán thị giác của mình một cách nhanh chóng. Sau khi được chứng minh, bạn có thể chuyển sang mô-đun máy ảnh mipi tùy chỉnh được thiết kế để sản xuất hàng loạt.

7. Chọn giao diện phù hợp: MIPI so với USB

Hầu hết các thiết bị tự động hóa kho sản xuất đều sử dụng mô-đun camera mipi vì công suất thấp và kết nối bộ xử lý trực tiếp. Các mô-đun camera USB thường được phát triển và dành cho các hệ thống đã có PC hoặc máy tính công nghiệp.

8. Những điều cần tìm ở Cảm biến mô-đun máy ảnh cho Tự động hóa kho hàng

Loại màn trập– Global Shutter rất cần thiết cho bất kỳ vật thể chuyển động nào.

Nghị quyết– 2 MP là đủ cho nhiều tác vụ; 5‑12 MP cho độ chi tiết cao.

Tốc độ khung hình– 30 khung hình / giây là điển hình; 60 khung hình/giây hoặc cao hơn đối với băng tải nhanh.

Giao diện– MIPI cho thiết bị nhúng, USB cho PC.

Ống kính– Lấy nét cố định với độ sâu trường ảnh lớn thường là đủ; tự động lấy nét chỉ cần thiết cho khoảng cách thay đổi.

Chiếu sáng– Nhiều mô-đun bao gồm đèn LED trên bo mạch, nhưng ánh sáng bên ngoài thường tốt hơn cho môi trường nhà kho.

Mô-đun máy ảnh của Chân thành dành cho Tự động hóa Kho hàng

Tại Chân thành, chúng tôi thiết kế các giải pháp mô-đun máy ảnh tùy chỉnh để tự động hóa kho hàng. Chúng tôi cung cấp:

Mô-đun máy ảnh CMOSvới màn trập toàn cầu (Sony IMX250, IMX265, IMX296) để chụp không chuyển động.

Mô-đun máy ảnh Mipivới cáp ruy băng linh hoạt và hoạt động ở mức năng lượng thấp.

Mô-đun máy ảnh quả mâm xôicác phiên bản tương thích để tạo nguyên mẫu và triển khai với số lượng thấp.

Cảm biến mô-đun máy ảnhtùy chỉnh – chọn độ phân giải, ống kính và giao diện để phù hợp với ứng dụng chính xác của bạn.

Bản tóm tắt

Tự động hóa kho hàng sử dụng một số loại mô-đun camera: đầu đọc mã vạch, camera điều hướng AGV, cặp âm thanh nổi đo kích thước âm lượng, camera hướng dẫn chọn và đặt và thiết bị OCR. Cảm biến mô-đun máy ảnh lý tưởng cho các vật thể chuyển động luôn có màn trập toàn cầu. Giao diện phụ thuộc vào máy chủ: mô-đun camera mipi dành cho robot nhúng và mô-đun camera USB dành cho hệ thống dựa trên PC. Để tạo mẫu nhanh, mô-đun camera Raspberry cung cấp điểm khởi đầu có thể truy cập được. Bằng cách hiểu các nhu cầu cụ thể của nhiệm vụ tự động hóa – tốc độ, độ phân giải, ánh sáng và xử lý – bạn có thể chọn Mô-đun máy ảnh CMOS phù hợp và đẩy nhanh quá trình chuyển đổi kỹ thuật số kho hàng của mình.

Hãy liên hệ với Chân thành để thảo luận về các yêu cầu về mô-đun máy ảnh của bạn cho việc tự động hóa kho hàng.