案例分享| 机器品鉴葡萄酒的“智能”美味——ifm 3D摄像头在葡萄园自动驾驶机器人上的应用

• 关键词：ifm,3D摄像头
• 摘要：“绿藤繁茂处，又闻葡萄香”。举世闻名的法国香槟地区的某个葡萄园，又进入了繁忙耕种静待收获的季节。与往日不同的是，这里似乎不见人影，取而代之的是几台四轮机器人，每天魔幻般地沿着葡萄藤行有条不紊地行驶，并在每行的尽头转弯至下一行葡萄藤完成各个工作。

“绿藤繁茂处，又闻葡萄香”。举世闻名的法国香槟地区的某个葡萄园，又进入了繁忙耕种静待收获的季节。与往日不同的是，这里似乎不见人影，取而代之的是几台四轮机器人，每天魔幻般地沿着葡萄藤行有条不紊地行驶，并在每行的尽头转弯至下一行葡萄藤完成各个工作。

在每台智能化的自主机器人身上，都装载了8台来自ifm公司的3D摄像头，如全方位电子眼一般，确保机器人在一行行葡萄架之间自主导航，完成之前长达数月的葡萄藤人工培护工作。

当葡萄酒遇上机器人

让葡萄园的大部分工作实现更高程度的自动化，从而减轻人工、提高产品质量并最终提升葡萄园的运营效益，是法国葡萄产区很多葡萄园业主的重要诉求。为此，法国VitiBot公司历经两年时间，提出可将葡萄园大部分工作自动化的解决方案——可量产的自主驾驶机器人Bakus，一种移动式的智能“工具平台”。

Bakus的独特之处在于自主导航和障碍物检测能力。葡萄酒酿造商只需将其放置在葡萄园的某个角落，它就能独立地行驶于整个葡萄园中，一旦到达某一葡萄藤行的尽头，它就会自动收起工具，并开始前往下一葡萄藤行工作。”

有了这种独立解决方案，葡萄酒酿造商可以更加灵活地执行操作，并在白天和夜晚自动处理各种过去需要手动进行的耗时任务，诸如松土、修剪树叶和杂草以及喷洒杀虫剂等。

为了满足全天可靠、高效、低成本地完成上述任务，Bakus机器人拥有可靠、精准、智能化的“眼睛”便显得尤为关键。经过综合考虑，“我们决定选择ifm的3D摄像头”，VitiBot公司创始人兼董事总经理Cédric Bache说道。

机器人之眼：ifm的PMD摄像头利用光飞行时间技术生成周边环境的3D图像。

3D摄像头带来强劲性能

Bakus机器人车辆配备了8个ifm的精确3D摄像头：车辆前方、后方及两侧各配置2个。该3D摄像头利用PMD（光子混频器）技术来生成3D图像，分辨率为176x132像素。对于23,232个像素，摄像头都能提供一个精确的距离值，且速度达每秒25次。与激光扫描仪相比，ifm 3D摄像头无需运动部件。因此，它尤其坚固、小巧、轻质且性价比高。

相较于基于激光雷达系统的多限制和高成本，以及标准摄像头受光照影响的不稳定性，基于ToF技术的ifm的3D摄像头则可以做到无论光照条件如何——即使在阳光直射和完全黑暗的条件下，都能发送清晰的环境3D图像。”

软件将8个摄像头的点云图像整合成环境的三维图像。

每个3D摄像头都可以生成其所看到的场景的三维点云。利用复杂的算法，可以根据这些点云生成虚拟的场景图像，描绘车辆的直接周边环境，例如葡萄藤或其他物体。然后，该图像可以用于车辆在葡萄藤行间的导航以及在每行尽头的转向操作。然而，如何将3D图像整合在一起，是非常有挑战性的。通过与ifm合作，VitiBot公司基于传输的图像数据来描绘周边环境，并利用算法软件，实现沿葡萄藤行自主导航，以及检测障碍物并及时停止车辆。

ifm通过为机器人提供作为其感觉器官的3D摄像头，使得葡萄园的自主机器人真正打造了一个智能化的葡萄种植平台，不仅可以减轻葡萄酒酿造商的工作，还能确保利用尽可能少的杀虫剂来充分提高产品质量，此外还可以让车辆在夜间独立运行，无需人员监管。最终，葡萄酒酿造商可以实现可观效益，将葡萄藤上大部分机械工作的运行成本降低3/4。

ifm，与您一起品鉴葡萄酒的

“智能”美味。