RapidBase
Autonomia / Robotyka / Przyszłość
SYS://LOAD
Percepcja
software

Percepcja

Przetwarzanie danych LiDAR, kamer i radarów w celu zbudowania trójwymiarowego (360°) modelu środowiska i wykrywania przeszkód w celu zapewnienia nawigacji i bezpieczeństwa. Proces obejmuje łączenie czujników, segmentację, mapę kosztów i bańkę bezpieczeństwa, zazwyczaj w zakresie 7–13 Hz, w zależności od konfiguracji.

Percepcja
Specyfikacja

Parametry techniczne

01
"od 0,2 m"
Rozmiar wykrytych obiektów
02
od 140 ms
Opóźnienie
03
7-13 Hz
Częstotliwość
04
"praca w 3D, 360 stopni"
Zakres
05
"LIDAR, kamera, radar"
"Obsługa różnych źródeł danych"
Dokumentacja

Opis techniczny

Traversability – ocena przejezdności

Ocena ryzyka terenu; nachylenie; nierówności; koszt przejazdu.

 

Ocena przejezdności analizuje dane 3D i przekształca je w miary ryzyka oraz kosztu przejazdu, uwzględniając cechy terenu istotne dla konkretnej platformy. Pozwala rozróżniać obszary bezpieczne od obszarów ryzykownych w sposób parametryzowany, zamiast opierać się wyłącznie na prostym wykrywaniu przeszkód.

W RapidBase Traversability wspiera planowanie w środowiskach o zróżnicowanym podłożu i poprawia odporność autonomii na warunki terenowe. Oznacza to mniej sytuacji utknięcia, a zarazem dostęp do konfigurowalnego zestawu parametrów progów i wag do strojenia zachowania.

 

Mapa wysokości

Mapa wysokości; profil terenu; rampy; uskoki; warstwa dla planera.

 

Mapowanie wysokości buduje ustrukturyzowaną reprezentację profilu terenu na podstawie danych 3D, co pozwala planowaniu uwzględniać rampy, uskoki i nierówności. Jest to podejście, które zachowuje informację o wysokości, a jednocześnie pozostaje obliczeniowo praktyczne dla systemów czasu rzeczywistego.

W RapidBase elevation mapping wspiera Costmap i Traversability, poprawiając jakość decyzji planera w terenie i na nierównych nawierzchniach.

 

Segmentacja 2D/3D

Podział sceny; separacja podłoża; przeszkody; redukcja szumu.

 

Segmentacja dzieli dane percepcyjne na regiony i klasy, co pozwala stabilniej wykrywać przeszkody i odseparować podłoże od obiektów istotnych dla planowania. Redukuje to liczbę fałszywych detekcji wynikających z szumu, odbić i drobnych artefaktów pomiaru.

W RapidBase segmentacja poprawia jakość pipeline percepcji i przekłada się na płynność jazdy, bo planowanie dostaje bardziej wiarygodne dane. Umożliwia dostrojenie progów detekcji i filtrów, co przekłada się na realna redukcję niepotrzebnych zatrzymań.

 

Costmap – mapa kosztów przejazdu

Siatka kosztów; warstwy; inflacja przeszkód; strefy; reguły ruchu.

 

Costmap reprezentuje przestrzeń jako tzw. „koszty przejazdu”, łącząc warstwy przeszkód, stref i reguł środowiska w formie użytecznej dla planera. Parametry rozdzielczości, inflacji i sposobu łączenia warstw wpływają na to, czy robot jedzie płynnie, czy generuje nadmiernie ostrożne korekty.

W RapidBase Costmap jest centralnym miejscem parametryzacji kompromisu bezpieczeństwo–przepustowość. Dla procesu oznacza to zwiększoną pewność pomyślnej realizacji dojazdu do celu. Pozwala też na kontrolę parametrów wpływających na zachowanie robota w docelowym środowisku.

 

Safety Bubble – dynamiczna strefa bezpieczeństwa

Bufory odległości; zależne od prędkości; kierunek ruchu; progi.

 

Safety Bubble pozwala różnicować zachowanie w zależności od sytuacji definiując dynamiczne bufory odległości, często skalowane prędkością i kierunkiem ruchu. Wprowadza parametry, które wpływają na liczbę hamowań, sposób omijania przeszkód i przewidywalność ruchu w pobliżu ludzi.

W RapidBase safety bubble jest powiązana z Local Path Planning i sterowaniem prędkością, dlatego jej strojenie ma bezpośredni wpływ na przepustowość. Zapewnia to lepszą współpracę z procesem i warstwę bezpieczeństwa dla otoczenia w przypadku gdy zawiodą inne systemy.

 

Klasyfikacja obiektów

Kategorie obiektów; semantyka; reguły reakcji zależne od typu.

 

Klasyfikacja obiektów nadaje wykrytym elementom sceny określoną kategorię powiązaną z konkretnymi regułami zachowania. Podnosi precyzję percepcji w porównaniu z działaniem opartym wyłącznie na rozpoznawaniu geometrii otoczenia. Jest to istotne w procesach, gdzie robot powinien reagować inaczej na człowieka, a inaczej na element infrastruktury lub obiekt transportowany.

W RapidBase klasyfikacja zapewnia bardziej przewidywalne omijanie przeszkód i stabilniejsze zachowanie w środowisku współdzielonym. Dla wdrożenia oznacza to lepszą zgodność z realiami procesu, a dla inżyniera możliwość definiowania polityk reakcji.

 

Fuzja danych z sensorów

Spójna scena; synchronizacja; kalibracja; transformacje układów odniesienia.

 

Fuzja danych łączy dane z kilku czujników, aby zwiększyć kompletność detekcji i odporność na słabe warunki pojedynczego źródła. Krytyczne są transformacje ramek, synchronizacja czasowa i kontrola jakości, bo błędy w tych obszarach przekładają się na błędne decyzje planowania.

W RapidBase Multi-Sensor Fusion stabilizuje wykrywanie przeszkód i poprawia reakcję w złożonych scenariuszach, zależnie od konfiguracji sensorów. Oznacza to mniej „ślepych stref”, ponieważ pozwala robotowi na funkcjonowanie w oparciu o większą liczbę „wirtualnych zmysłów” jednocześnie.

 

Obróbka chmur punktów

Stitching; downsampling; filtracja outlierów; distortion correction (kompensacja ruchu).

 

Przetwarzanie chmury punktów stabilizuje dane 3D poprzez łączenie skanów, redukcję danych i filtrację artefaktów pomiarowych. Ma to bezpośredni wpływ na jakość mapowania i detekcji przeszkód, szczególnie przy ograniczeniach obliczeniowych i wyższych prędkościach platformy.

W RapidBase ten etap ogranicza wykrywanie fałszywych przeszkód i poprawia spójność danych wejściowych dla kolejnych warstw percepcji. Oznacza to parametryzowany kompromis dokładność–wydajność, co przekłada się na stabilniejszą jazdę bez niepotrzebnych zatrzymań.

 

Wykrywanie przeszkód

Minimalny rozmiar obiektu; progi; częstotliwość; opóźnienie; odporność na szum.

 

Przekształca dane sensoryczne w informację użyteczną dla planowania, taką jak zajętość przestrzeni lub detekcję obiektów z konkretnymi parametrami. Parametry progów detekcji, opóźnienia i częstotliwości decydują o tym, jak szybko robot reaguje i jak stabilnie omija przeszkody w środowisku dynamicznym.

W RapidBase detekcja jest strojonym elementem pipeline, który wpływa zarówno na bezpieczeństwo, jak i przepustowość procesu. Pozwala to na redukcję sytuacji, w których robot blokuje ruch lub niepotrzebnie hamuje tracąc czas i energię.