Embedded Vision
für die Robotik

Vom AMR bis zum Humanoiden Roboter

Wie autonome Systeme mit Embedded Vision die Umwelt wahrnehmen und in Echtzeit agieren

Der technische Fortschritt in Robotik und Embedded Vision sind untrennbar miteinander verbunden: Kameras und Echtzeit-Bildverarbeitung bilden die Basis für die Wahrnehmung und Interpretation der Umwelt. Die Technologie ermöglicht damit erst autonome Entscheidungen und Lernen. Sie schafft die Grundlage für selbstfahrende Autos und Maschinen, für Cobots und humanoide Roboter. Die Entwicklung schreitet in enormem Tempo voran – für die Fähigkeiten der Roboter ebenso wie für die Kameras und Embedded Vision Systeme, welche die dafür notwendigen Daten liefern und verarbeiten.
Diese modernen Robotik-Anwendungen stellen gleichzeitig höchste Anforderungen an die eingesetzten Embedded Vision Komponenten: Räumliche Wahrnehmung erfordert Stereo-Vision; autarke Entscheidungen benötigen Echtzeit-Rechenleistung. Edge AI oder Physische AI ermöglichen die Ausführung multimodaler generativer Künstlicher Intelligenz direkt auf dem Gerät. Neben der entsprechenden Rechenleistung sind dafür ultrakompakte und energieeffiziente Kameras und Embedded Vision Systeme gefragt, die auch unter rauen Umgebungsbedingungen zuverlässig funktionieren.

Vorteile von Embedded Vision für die Robotik

Geschwindigkeit & geringe Latenz

durch schnelle Datenübertragung und onboard Processing

Autonomie & Security

Autarke Funktion, mit lokaler Datenverarbeitung

Effizientes Design & Integrierbarkeit

durch schnelle Datenübertragung und onboard Processing

Robust, skalierbar & kosteneffizient

dank perfekt angepasster, industrietauglicher Hardware

Vision-Anwendungen für Roboter: Von Industrie bis Alltag

Embedded Kameras und Vision-Systeme übernehmen zentrale Anwendungen in der Robotik – vom Einsatz in Greifarmen und Fertigungsanlagen in der Automobilindustrie über mobile Roboter für vielfältige Einsatzgebiete bis hin zu Cobots, Medical Robots und Servicerobotern. Hier stellen wir einige typische Embedded Vision Anwendungen in der Robotik vor.

Mobile Roboter

Navigation und Hinderniserkennung für AMRs und selbstfahrende Maschinen.

Humanoide Roboter

Räumliche Wahrnehmung und selbstständiges Agieren, auch in fremden Umgebungen.

Industrie­roboter

Übernehmen komplexe Fertigungsprozesse oder arbeiten Hand in Hand mit Menschen.

Medical Robots

Assistieren bei Operationen oder führen diese aus – ferngesteuert direkt im Körper.

VC Lösungen für Embedded Vision in Robotersystemen

Von flexibel integrierbaren Kameramodulen über Embedded Vision Systeme, die Bilderfassung und Bildverarbeitung integrieren, bis hin zu installationsfertigen Vision-Sensoren: Wählen Sie die passenden Komponenten für Ihre Robotik-Anwendung.

MIPI Kameramodule

Unsere MIPI Kameramodule verbinden maximale Flexibilität und große Sensorvielfalt. Sie können mit allen Prozessoren mit MIPI CSI-2 Schnittstelle eingesetzt werden. Die passenden Treiber liefern wir mit und unterstützen bei der Wahl von Carrierboard und Zubehör.
board level camera with remote head VCSBC EvoCam

Embedded Vision Systeme

Unsere intelligenten all-in-one Kameras mit integrierter CPU und Linux-OS basieren auf modernen ARM-Prozessoren und FPGAs. Sie haben die Wahl zwischen Varianten mit Sensor on-board und remote-head Sensoren – umfassend anpassbar für Ihr Projekt.
2D/3D Laser-Profilsensor VC nano 3D-Z - offen

3D Kamera Systeme

Die 3D-Kamerasysteme für
Triangulationsanwendungen gibt es für verschiedene Arbeitsbereiche von regular bis XXL, auf Wunsch auch kundenspezifisch angepasst und sowohl mit als auch ohne Gehäuse.

Wie können wir Sie bei der Vision-Integration für Ihr Robotik-Projekt unterstützen? Gerne sprechen wir mit Ihnen über Ihre Wünsche und Anforderungen.

  • Auswahl des passenden Bildsensors
  • Integration: Kameramodul, Komponenten, Komplettsystem?
  • Design-In, Review und Serienqualifizierung
Sven Klette-Matzat - Vertriebsleiter - OEM-Lösungen - Vision Components

Vision Components: Ihr Partner für Embedded Vision in der Robotik

VC ist Entwickler und Hersteller – kein Distributor. Kunden sprechen direkt mit erfahrenen Embedded Vision Experten und erhalten die Komponenten für ihr Projekt aus einer Hand. Kundenspezifische Anpassungen und Varianten sind jederzeit möglich, perfekt abgestimmt auf die jeweilige Anwendung.

VC Referenzen: Vision Components in der Anwendung

In vielen Projekten bewähren sich Kameras und Systeme von Vision Components. Einige spannende Beispiele stellen wir hier vor – und zeigen, warum sich unsere Partner für VC entschieden haben!

Autonomer mobiler Roboter arculee - Navigation mit VC MIPI embedded Kameras

Insel statt Fließband: Präzise Navigation für arculus AMRs

Autonome mobile Roboter millimetergenau positionieren – mit VC MIPI Kameras.

Gabelstapler fährt durch ein Scangate mit Barcode Scanner

Barcodescanner für die Logistik: Scangate mit FPGA-Vorverar-beitung

Prototyp mit FPGA-Hardwarebeschleuniger VC Power SoM

Header Schweißroboter sicher führen - Laserschnittkamera

Schweißroboter sicher führen: Die Laserschnitt-kamera igm iCAM-PRO

Autarker Laserschnittsensor auf Basis einer VC Platinenkamera

Gabelstapler fährt durch ein Scangate mit Barcode Scanner

Barcodescanner für die Logistik

Prototyp mit FPGA-Hardwarebeschleuniger VC Power SoM

Header Schweißroboter sicher führen - Laserschnittkamera

Schweißroboter sicher führen

Autarker Laserschnittsensor auf Basis einer VC Platinenkamera

Mehr Informationen: Embedded Vision Anwendungen für Roboter

Haben Sie weitere Fragen?

Embedded Vision ist eine Schlüsseltechnologie für Roboter: humanoide Roboter nehmen durch Kameras ihre Umwelt wahr und können so in Echtzeit darauf reagieren; Autonome Mobile Roboter navigieren millimetergenau über eingebaute Kameras; Roboter für Farming-Anwendungen oder Service- und Reinigungsroboter finden selbstständig Wege und Objekte. Moderne Roboter sind ohne Embedded Kameras oder Embedded Vision Systeme wie die von Vision Components als deutschem Hersteller kaum noch denkbar.

Für Autonome Mobile Roboter eignen sich ultrakompakte Kameras wie die VC MIPI Kameramodule von Vision Components, die mit zahlreichen Bildsensoren verfügbar sind. Sie können einfach und flexibel integriert und an alle gängigen Embedded Prozessorboards, zum Beispiel von NVIDIA oder NXP, angeschlossen werden. Wichtige Faktoren für die Auswahl sind hohe Qualität und Robustheit, erstklassige Treiber-Unterstützung und Langzeitverfügbarkeit.

Stereo-Vision (oder stereoskopisches Sehen) ist ein Verfahren der Bildverarbeitung, das die menschliche Tiefenwahrnehmung imitiert. In der Robotik ist die Fähigkeit, die Umwelt dreidimensional zu verstehen, der Schlüssel zu Autonomie und Sicherheit. Während eine einzelne Kamera (Monokular-Vision) nur flache 2D-Bilder liefert, verleiht Stereo-Vision Robotern ein echtes räumliches Bewusstsein.

 

Für Stereo-Vision-Aufnahmen werden zwei Kameras in einem definierten, horizontalen Abstand zueinander platziert. Sie nehmen dieselbe Szene aus leicht unterschiedlichen Blickwinkeln auf. Aus den minimalen Unterschieden zwischen den beiden Bildern – der sogenannten Disparität – kann das System die Entfernung zu Objekten im Raum präzise berechnen.

Edge AI ist die Fähigkeit, AI-Aufgaben wie Objekterkennung, Bahnplanung oder Sprachverarbeitung direkt auf dem Gerät – in diesem Fall einem Roboter – ausführen zu können, ohne Cloud-Zugang oder externe Recheneinheiten. Dafür werden als Hardware Embedded Vision Systeme wie die VC EvoCam von Vision Components in einen Roboter integriert, die onboard-Datenverarbeitung mit KI ermöglichen. Für humanoide Roboter und andere high-performance-Anwendungen kommen zum Beispiel NVIDIA-Boards zum Einsatz, an die VC MIPI Module als Kameras angeschlossen werden. Dabei wird auch von Physical AI gesprochen, wenn die Roboter Daten zahlreicher Sensoren in Echtzeit verarbeiten und direkt reagieren.

Humanoide Roboter erfordern Kameras und Bildverarbeitungssysteme, die möglichst leistungsstark, kompakt und energiesparsam sind. Diese Faktoren sind für Echtzeit-Datenverarbeitung mit KI und dauerhaften mobilen Einsatz ausschlaggebend. Außerdem müssen alle Komponenten die Qualitätsanforderungen für den Einsatz in professionellen Serienprodukten erfüllen. Die Vision Components Kameras und Embedded Vision Systeme werden deshalb in Deutschland entwickelt und produziert. Sie sind außerdem langzeitverfügbar, sodass Roboter und andere Serienprodukte ohne aufwändiges Re-Design hergestellt werden können.

Physical AI bezeichnet Systeme, die Gesetze der Physik verstehen, ihre Umwelt wahrnehmen und aktiv mit ihr interagieren können. Humanoide Roboter, Cobots und selbstfahrende Autos sind Beispiele dafür. Sie nutzen multimodale KI-Modelle, um die Daten zahlreicher Sensoren in präzise physikalische Bewegungen zu übersetzen. Kameras und Embedded Vision Systeme für die onboard-Datenverarbeitung spielen dabei eine Schlüsselrolle, weil sie eine sehr hohe Datentiefe und Analysierbarkeit bieten. Vision Components ist ein Hersteller, der sowohl MIPI-Kameras entwickelt und produziert, die als „Augen“ des Roboters integriert werden können, als auch komplette Embedded Vision Systeme, die zum Beispiel direkt am Greifarm eines Roboters integriert sein können, um dort lokale Aufgaben zu übernehmen.

Medical Robots und Operationsroboter erfordern ultrakompakte Kamerasensoren in höchster Qualität. Langzeitverfügbarkeit spielt dabei ebenfalls eine zentrale Rolle, damit die Medizingeräte nach der aufwendigen Entwicklungszeit und Zertifizierung langfristig und ohne Re-Design und erneute Zertifizierung produziert werden können. Dafür eignen sich besonders Vision Components MIPI-Kameras und Embedded Vision Systeme, die speziell für diese Anforderungen in professionellen Serienprodukten in Deutschland entwickelt und hergestellt werden. Sie sind mit zahlreichen verschiedenen Bildsensoren erhältlich.

Anmeldung

Hands-on Workshop: FPGA Programming for Embedded Vision

23.04.2024

9:30 – 17:00 Uhr

Ettlingen bei Karlsruhe

149 € pro Teilnahme

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