Instituto Fraunhofer
Colaboración entre Fraunhofer IOSB y SBG Systems
"Los robots autónomos a gran escala van a revolucionar pronto el sector de la construcción, transformando la eficiencia y la innovación". | Florian OLLIER, Director de Marketing de SBG Systems
Fraunhofer, una renombrada organización alemana de investigación, ha sido pionera de la innovación en una amplia gama de dominios científicos.
Fraunhofer, renombrada organización alemana de investigación, ha sido pionera de la innovación en una amplia gama de ámbitos científicos. Dentro de su extensa red de 76 institutos, el Instituto Fraunhofer de Optrónica, Tecnologías de Sistemas y Explotación de Imágenes IOSB destaca por su trabajo pionero en sistemas robóticos móviles autónomos.
Este estudio de caso explora la colaboración entre Fraunhofer IOSB y SBG Systems, centrándose en la integración de nuestros sensores inerciales en vehículos autónomos de construcción.
Remodelación de la tecnología de la construcción
Los sistemas autónomos se han hecho indispensables para tareas peligrosas, difíciles o monótonas para el ser humano.
El grupo de investigación Sistemas Robóticos Autónomos de Fraunhofer IOSB está especializado en el desarrollo de vehículos autónomos para la construcción, desde excavadoras para entornos desestructurados hasta Unimogs que tiran de un camión volquete para retirar la tierra de la obra.
Los vehículos autónomos deben comprender su entorno y crear un mapa tridimensional para determinar su ubicación. Utilizan los datos de los sensores para averiguar cómo moverse en su entorno.
Una orgullosa colaboración
Para lograr una verdadera autonomía en los vehículos de construcción, es crucial contar con sensores precisos y fiables. Estos sensores deben proporcionar datos en tiempo real para la percepción del entorno, la cartografía y la navegación.
Fraunhofer IOSB necesitaba un proveedor que pudiera suministrar sensores inerciales de alto rendimiento para mejorar las capacidades de sus vehículos autónomos de construcción.
Estamos orgullosos de colaborar con el estimado Instituto Fraunhofer, famoso por su innovación. Fraunhofer IOSB ha utilizado varios de nuestros productos en diversas plataformas.
Aplicación
Una aplicación destacada es la integración de nuestro sensor inercial Ekinox en una excavadora autónoma capaz de remover tierra.
Ekinox desempeñaron un papel clave en la captura de los datos de movimiento y orientación del vehículo, permitiendo una cartografía precisa del entorno en tiempo real.
Estos datos, combinados con algoritmos avanzados desarrollados por investigadores de Fraunhofer, permitieron una percepción, cartografía y navegación precisas.
Resultados
- Excavación autónoma/ Retirada autónoma del suelo: La excavadora equipada con SBG Systems' Ekinox Micro alcanzó un alto nivel de autonomía en tareas de remoción de tierra. La precisión y fiabilidad del sensor inercial contribuyeron a la capacidad del vehículo para operar de forma autónoma en entornos desestructurados.
- Recuperación de barriles: La excavadora autónoma demostró su versatilidad ampliando sus capacidades a la recuperación de barriles. Fue capaz de realizar varias tareas dentro de su área de operación.
- Operaciones con Unimog: Fraunhofer IOSB está en proceso de convertir el Unimog en un robot que arrastre un remolque volquete para transportar tierra fuera de la obra. SBG SystemsLos "sensores inerciales" alimentan el conducto de autonomía, con el que se espera mejorar la eficacia y la seguridad de la operación.
En pocas palabras
La asociación entre Fraunhofer IOSB y SBG Systemsdemuestra cómo la tecnología de sensores avanzados y la investigación innovadora pueden lograr avances significativos.
La integración de IMU avanzadas en vehículos de construcción autodirigidos no sólo mejora lo que las máquinas pueden hacer hoy, sino que también abre la puerta a apasionantes cambios futuros en la robótica autónoma.
Fraunhofer IOSB y SBG Systems colaboran para ampliar los límites de la tecnología autónoma.
Ekinox Micro
Ekinox Micro combina un sensor inercial MEMS de alto rendimiento con un receptor GNSS de doble antena con cuádruple constelación y múltiples frecuencias para ofrecer una precisión inigualable incluso en las aplicaciones más exigentes.
Diseñado para funcionar en las condiciones más duras, Ekinox Micro está cualificado con la norma militar, lo que lo convierte en la opción ideal para cualquier aplicación de misión crítica.
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¿Tiene alguna pregunta?
Bienvenido a nuestra sección de preguntas frecuentes. Aquí encontrará respuestas a las preguntas más frecuentes sobre las aplicaciones que presentamos. Si no encuentra lo que busca, no dude en escribirnos directamente a contacto .
¿Qué es una carga útil?
Una carga útil se refiere a cualquier equipo, dispositivo o material que un vehículo (dron, embarcación...) transporta para realizar su propósito previsto más allá de las funciones básicas. La carga útil es independiente de los componentes necesarios para el funcionamiento del vehículo, como sus motores, batería y bastidor.
Ejemplos de cargas útiles:
- Cámaras: cámaras de alta resolución, cámaras termográficas...
- Sensores: LiDAR, sensores hiperespectrales, sensores químicos...
- Equipos de comunicación: radios, repetidores de señal...
- Instrumentos científicos: sensores meteorológicos, muestreadores de aire...
- Otros equipos especializados
¿Qué es el postprocesamiento GNSS?
El postprocesamiento GNSS, o PPK, es un enfoque en el que las mediciones de datos GNSS sin procesar registradas en un receptor GNSS se procesan después de la actividad de adquisición de datos. Pueden combinarse con otras fuentes de mediciones GNSS para proporcionar la trayectoria cinemática más completa y precisa para ese receptor GNSS, incluso en los entornos más difíciles.
Estas otras fuentes pueden ser estaciones base GNSS locales en o cerca del proyecto de adquisición de datos, o estaciones de referencia de funcionamiento continuo (CORS) existentes ofrecidas normalmente por agencias gubernamentales y/o proveedores de redes CORS comerciales.
Un software cinemático de posprocesamiento (PPK) puede hacer uso de la información sobre la órbita y el reloj de los satélites GNSS disponible gratuitamente, para ayudar a mejorar aún más la precisión. El PPK permite determinar con precisión la ubicación de una estación base GNSS local en un marco de referencia de coordenadas global absoluto, que se utiliza.
El software PPK también admite transformaciones complejas entre distintos marcos de referencia de coordenadas en apoyo de proyectos de ingeniería.
En otras palabras, da acceso a correcciones, mejora la precisión del proyecto e incluso puede reparar pérdidas de datos o errores durante la cartografía o la instalación después de la misión.
¿Qué es el GNSS frente al GPS?
GNSS son las siglas de Global Navigation Satellite System (Sistema Mundial de Navegación por Satélite) y GPS de Global Positioning System (Sistema de Posicionamiento Global). Estos términos suelen utilizarse indistintamente, pero se refieren a conceptos diferentes dentro de los sistemas de navegación por satélite.
GNSS es un término colectivo para todos los sistemas de navegación por satélite, mientras que GPS se refiere específicamente al sistema estadounidense. Incluye múltiples sistemas que proporcionan una cobertura mundial más completa, mientras que el GPS es sólo uno de ellos.
El GNSS mejora la precisión y la fiabilidad al integrar datos de varios sistemas, mientras que el GPS por sí solo puede tener limitaciones en función de la disponibilidad de los satélites y las condiciones ambientales.
GNSS representa la categoría más amplia de sistemas de navegación por satélite, incluidos el GPS y otros sistemas, mientras que el GPS es un GNSS específico desarrollado por Estados Unidos.
¿Acepta INS entradas de sensores de ayuda externos?
Los sistemas de navegación inercial de nuestra empresa aceptan entradas de sensores de ayuda externos, como sensores de datos aéreos, magnetómetros, odómetros, DVL y otros.
Esta integración hace que INS sea muy versátil y fiable, especialmente en entornos sin GNSS.
Estos sensores externos mejoran el rendimiento global y la precisión de INS al proporcionar datos complementarios.
¿Cuál es la diferencia entre IMU y INS?
La diferencia entre una unidad de medición inercial (IMU) y un sistema de navegación inercial (INS) radica en su funcionalidad y complejidad.
Una IMU (unidad de medición inercial) proporciona datos brutos sobre la aceleración lineal y la velocidad angular del vehículo, medidas por acelerómetros y giroscopios. Proporciona información sobre balanceo, cabeceo, guiñada y movimiento, pero no calcula la posición ni los datos de navegación. IMU está diseñado específicamente para transmitir datos esenciales sobre el movimiento y la orientación para su procesamiento externo con el fin de determinar la posición o la velocidad.
Por otro lado, un INS (sistema de navegación inercial) combina datos de IMU con algoritmos avanzados para calcular la posición, velocidad y orientación de un vehículo a lo largo del tiempo. Incorpora algoritmos de navegación como el filtrado de Kalman para la fusión e integración de sensores. Un INS proporciona datos de navegación en tiempo real, incluidas la posición, la velocidad y la orientación, sin depender de sistemas de posicionamiento externos como el GNSS.
Este sistema de navegación suele utilizarse en aplicaciones que requieren soluciones de navegación completas, sobre todo en entornos sin GNSS, como vehículos aéreos no tripulados militares, buques y submarinos.
