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貝加萊工業(yè)自動化（中國）有限公司

當(dāng)我們看到一個屏幕并想使用它時，點擊、滑動、拖放是很多人的本能動作。隨著我們每天越來越頻繁地使用智能手機、平板電腦和游戲機，我們自然而然地也會在工作場所采用同樣的邏輯。Bar Automation公司與卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）機械搬運與物流研究所合作開發(fā)了一款貨物輸送車FiFi，其顯示中心使用了貝加萊工業(yè)PC，它證明了手勢控制不只是一個噱頭。

運行在工業(yè)PC上的圖像處理軟件使用3D攝像頭中的數(shù)據(jù)生成人的骨架結(jié)構(gòu)以識別其手勢

FiFi是一款由電池供電的貨物輸送機，它是基于Bar Automation公司成熟的無人駕駛輸送系統(tǒng)。該輸送車配備了一個3D攝像頭，可以識別人及其手勢，并給出命令用于控制其自身的動作。

攝像頭以3D方式呈現(xiàn)其周圍環(huán)境

攝像頭集成了一個紅外深度傳感器，它有助于創(chuàng)建周圍區(qū)域的3D圖像。然后軟件會提取攝像頭視野中任何人的骨架結(jié)構(gòu)，分析他們的手臂動作，并和預(yù)定義手勢進行對照，從而確定適當(dāng)?shù)目刂泼睢?/p>

“處理這些算法需要使用高性能計算機，”BarAutomation公司控制系統(tǒng)專家Dominik Merkel說道。“由于設(shè)備是由電池供電的，因此PC要求低能耗，還必須適合移動應(yīng)用，并與FiFi的有限空間融為一體。”

Automation PC 910用于圖像處理

FiFi的開發(fā)人員發(fā)現(xiàn)貝加萊Automation PC910是一個比較理想的解決方案。“該工業(yè)PC不僅可以提供我們所需要的計算性能，而且還可以極其有效地使用電源， 抗振動及其它多種環(huán)境因素。”Bar Automation公司項目與銷售經(jīng)理Michael Herkert說道，“其緊湊的設(shè)計和富有競爭力的價格也對我們的決策起到了關(guān)鍵作用。憑借強大的計算性能，它已成為像FiFi這樣的數(shù)據(jù)密集型移動應(yīng)用的理想解決方案。

Automation PC 910擁有性能廣泛的CPU可供選擇，他們選擇了基于四核Intel CoreTM i7處理器的主板。配有15"顯示屏的Automation Panel 900多點觸控面板用作HMI平臺。如有需要，F(xiàn)iFi還可以另配一個相同的面板。在這兩種情況下，HMI設(shè)備都可以通過Smart Display Link（SDL）連接圖像處理計算機。這種雙向通信連接僅需使用一根電纜就能傳輸圖像數(shù)據(jù)和觸摸信號以及包括按鈕或USB端口在內(nèi)的任意信號。

零編程

圖像處理系統(tǒng)會對操作者做出的手勢進行解釋，并生成FiFi上相應(yīng)軸的控制系統(tǒng)命令。內(nèi)置激光掃描儀用于監(jiān)測FiFi的運動路徑，從而防止它與人員或障礙物發(fā)生碰撞。這樣無需任何編程、配置和培訓(xùn)就能使該輸送車靈活移動以執(zhí)行各種任務(wù)。

該輸送車提供五種不同的靈活操作模式：機動模式允許由搬運人裝卸物料的精準(zhǔn)定位手勢實現(xiàn)控制。跟隨模式允許FiFi跟隨個人用戶移動，從而使他們可以騰出雙手自由活動。如果需要輸送大批量貨物，那么多輛FiFi輸送車可以在集群模式下在一輛領(lǐng)頭的FiFi輸送車后面工作。對于像AGV這樣的常規(guī)操作而言，F(xiàn)iFi可以使用導(dǎo)引模式。在此模式下，用戶可以將FiFi派往預(yù)設(shè)地點，然后自由地開始下一個任務(wù)。第五種模式是混合模式，它提供了前述模式和導(dǎo)引模式的組合。在這種模式下，F(xiàn)iFi能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑與用戶保持恒定距離行駛。

當(dāng)揀貨員從貨架上取下物品時，F(xiàn)iFi可以開啟混合模式，沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑與揀貨員保持恒定距離行駛。

普遍適用

“由于這些操作模式是由我們開發(fā)的，因此FiFi不會受到任何特定應(yīng)用的限制。輸送車毫無疑問是用于內(nèi)部物流，但它將會很快應(yīng)用于許多不同領(lǐng)域，包括從進貨到訂單揀貨、包裝和出貨。”Bar Automation公司總經(jīng)理Ralf Bar說道。

在一家德國汽車制造商的一個試點項目中，F(xiàn)iFi輕松地通過了訂單揀貨實際測試。當(dāng)揀貨員從貨架上取下物品時，F(xiàn)iFi可以開啟混合模式，沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑與揀貨員保持恒定距離行駛。這樣可以使揀貨員騰出雙手，并減少移動距離。在完成訂單揀貨后，用戶可以將FiFi引導(dǎo)至交貨點。在這里，底部的轉(zhuǎn)發(fā)器可以確保FiFi自動切換至導(dǎo)引模式，像AGV一樣將貨物送至目的地。

“該試點項目證明，這個概念完全適用于工業(yè)應(yīng)用，而且迅速得到了工作人員的認可。”Bar說道，“隨著對靈活生產(chǎn)和人員需求的增加，我們將看到這種輔助系統(tǒng)在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，無論是企業(yè)還是個人。

Bar Automation公司已經(jīng)在考慮下一代輸送車。“我們將擴大手勢控制范圍，并結(jié)合一些其它功能如Hub功能，這一切都得益于高性能的貝加萊工業(yè)PC。”Bar說道。

摘自《自動化博覽》2017年7月刊