A Equipe Realiza Reconhecimento 3D de Objetos Transparentes em Menos de Dois Segundos
Créditos de Imagem: Pixabay
O que antes levava 15 segundos agora leva menos de 2: graças à inovadora tecnologia de disparo único, o sistema goROBOT3D — desenvolvido por pesquisadores do Instituto Fraunhofer de Óptica Aplicada e Engenharia de Precisão (IOF) — agora pode medir objetos 3D com muito mais eficiência, mesmo aqueles transparentes ou pretos. O instituto apresentará essa tecnologia pela primeira vez na feira de automação comercial em Munique, que acontecerá de 24 a 27 de junho.
O que é fácil para o olho humano ver — como vidro transparente, metal brilhante ou superfícies pretas profundas — continua sendo um grande desafio para os sistemas robóticos. Essas superfícies chamadas “não cooperativas” são difíceis de detectar por sensores padrão. Para lidar com isso, pesquisadores do Fraunhofer IOF desenvolveram o sistema goROBOT3D, que utiliza imagens térmicas inteligentes para identificar materiais tão desafiadores.
O Fraunhofer IOF vem aprimorando a tecnologia de sensores térmicos 3D há anos. Sua mais recente inovação melhora significativamente a eficiência do sistema para reconhecimento automatizado de objetos. O GoROBOT3D agora mede e analisa objetos transparentes ou pretos profundos em menos de 1,5 segundo — em vez de 15 — usando um método de projeção recém-desenvolvido para sensores térmicos 3D.
A Captura Única Substitui a Gravação Sequencial
O método recém-desenvolvido aplica a tecnologia de disparo único à medição térmica 3D. Nossa abordagem envolve o aquecimento estruturado da superfície da cena de medição. Isso cria um padrão de pontos térmicos estáticos na superfície do objeto, capturado por duas câmeras térmicas. O Dr. Martin Landmann, do Fraunhofer IOF, explica que a correlação cruzada espacial nos permite criar uma imagem 3D a partir do par gravado.
Em vez da projeção de franja tradicional, a equipe utiliza duas DOEs para criar um padrão de pontos irregular. Essas DOEs funcionam difratando o feixe de laser incidente, dividindo-o em um padrão estruturado. Ao combinar precisamente as DOEs, os pesquisadores projetaram o padrão de pontos em objetos transparentes de forma rápida e eficaz pela primeira vez.
Da Nuvem de Pontos ao Comando de Agarramento em Milissegundos
Anteriormente, o processamento de materiais transparentes exigia a captura e a análise de um grande número de pares de imagens — uma tarefa lenta e trabalhosa. “Nosso novo método substitui a necessidade de centenas de pares de imagens térmicas por apenas um”, explica o Dr. Landmann. “Isso nos permite reconstruir dados 3D em apenas alguns milissegundos, reduzindo o tempo de medição e avaliação por um fator de dez.”
A inteligência artificial processa os dados 3D para identificar os pontos e ângulos ideais de preensão e, em seguida, transmite essas informações para um braço robótico equipado com uma pinça de sucção. “Aplicamos uma abordagem de coleta de objetos”, afirma o pesquisador do Fraunhofer, “o que significa que podemos agarrar objetos com precisão, mesmo em ambientes desordenados”.
Produção Contínua Sem Interrupções de Ciclo
Os tempos de gravação e avaliação significativamente reduzidos abrem novas oportunidades para a automação em ambientes industriais, como manufatura e desenvolvimento de produtos. Os robôs agora podem detectar e manusear itens transparentes ou escuros com segurança, mantendo um fluxo de trabalho contínuo. “Enquanto um objeto está sendo processado, o próximo já pode ser medido”, explica Martin Landmann. “Isso permite processos de produção contínuos”.
Devido ao seu design modular, a tecnologia de disparo único pode ser facilmente adaptada a uma variedade de aplicações. Os interessados podem experimentá-la em primeira mão na automatica em Munique, que acontecerá de 24 a 27 de junho de 2025. Visite o Fraunhofer IOF na principal feira mundial de automação inteligente e robótica, no Pavilhão 4, Estande 319.
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