거친 바다에서 위치 잡기
수중 시설 설치 및 측량 작업을 위한 비전 기반 포지셔닝
수중 환경은 가장 어려운 작업 환경 중 하나입니다. 열악한 가시성, 높은 압력, 전류 상태 뿐 아니라, 끊임없이 변화하는 환경, 부식, 침전물도 수중 활동을 어렵게 합니다. 해상 풍력 터빈과 시추 플랫폼 작업자에게 이 어려움은 항상 존재합니다. 시설 건설과 유지보수 모두에 해당됩니다. 깊은 바다에서 모든 작업을 수행하기 위해서는 정확한 위치 지정이 필요합니다. Forssea Robotics는 수중에 설치된 장비 위치를 측정하기 위해 수중 차량용 올인원 시스템인 NAV CAM SUBSEA 네비게이션 카메라를 제공합니다. IDS Imaging Development Systems GmbH의 산업용 카메라가 이 작업에 사용되었습니다.
어플리케이션
해양 플랜트의 포지셔닝과 측정에 관한 요구사항은 매우 높습니다. 풍력 발전 설치의 정렬과 해상 포지셔닝 확인 등에서 이런 요구사항은 반영됩니다. 정밀함이 필요합니다.
열악한 환경 조건으로 해당 영역에서 사용되는 장비는 가능한 한 단순하지만 지능적으로 설계되어야 합니다. Forssea Robotics의 수중 네비게이션 카메라를 통해 이를 손쉽게 해결합니다. 수중에서 풍력 터빈의 한 부품에 대한 설치가 요구될 때 이 표시를 통해 위치를 감지하고 추적합니다. 이런 위치 계산으로 설치와 측량 작업을 수행할 수 있습니다. 또한 각 구성요소의 정확한 위치 지정이 가능합니다.
사전 보정된 카메라는 이 표시를 모니터링한 후 통합 컴퓨터로 실시간 이미지를 보냅니다. 소위 V-LOC 시스템 (Visual Localisation System) 이라는 특수 소프트웨어를 사용해 시각 정보를 결합하고 네비게이션 메시지를 생성합니다. 모든 계산은 카메라 안에서 직접 수행됩니다. 이는 높은 대역폭 데이터 전송을 피할 수 있습니다.
NAV CAM SUBSEA는 원격 제어 또는 수중 자율 주행 차량(ROV 또는 AUV)에 장착하도록 설계되어 네비게이션과 제어센터 역할을 합니다. 이 시스템은 통합된 그래픽 프로세서, 압력 센서, 대화형 네비게이션 기능을 포함합니다. 현 ROV 시스템은 자동화 능력을 제공하기 위한 첫 단계입니다. 실시간 임베디드 장치 덕분입니다. V-LOC는 표시의 방향과 위치를 계산합니다. 카메라 이동 구간, 기울기와 회전 각도는 ROV로 전달됩니다. 목표지점부터 ROV 3m 거리의 상대적 XYZ 정확도는 약 3mm입니다. 비교 되는 오픈 소스 시스템은 약 10~20mm 입니다. Forssea에서 제공하는 표시 기능은 25년 이상의 기간 인증을 통해 해양 분야의 성장을 이끌고 있습니다.
네비게이션 카메라는 Forssea Robotics에서 개발한 ROV ARGOS에 설치됩니다. ARGOS는 가볍고, 최대 500m 깊이까지 수용하는 지능적인 ROV 입니다. 간단한 수정 작업으로 수중 차량은 최대 2000m까지 입수가 가능합니다. 또한 Forssea 카메라는 오픈 소스 태그를 사용하기 때문에 독점 시스템에 국한되지 않습니다. NAV CAM은 외부 자이로(gyro) 센서 (가속도 또는 위치 센서) 또는 선박 측량 시스템과 완벽하게 호환됩니다. 또한 선택적으로 개체표시와 추적을 위한 주문형 AI 도구 상자도 사용 가능합니다.
카메라
수중 차량용 네비게이션 카메라의 특수 작동 위치는 통합된 산업용 카메라 장착으로 측정됩니다. 모든 이미지는 위치 계산의 기초 역할을 합니다.
우리는 동작 범위, 감도, 선형성 기능에 문제 없는 카메라를 찾고 있었습니다. 이런 기능에 더해, 예산 내의 합리적이고 컴팩트한 제품이 필요했습니다. IDS 제품을 결국 알게 되었습니다. UI-5270CP-C-HQ Rev.2 모델이 모든 요구 사항을 충족했습니다.
Sony의 1/1.8" 글로벌 셔터 센서 IMX265가 장착된 카메라는 GigE 인터페이스를 통해 38fps 프레임 속도와 3.2 MP (2056 x 1542 픽셀) 해상도를 제공합니다. 빛에 매우 민감한 센서는 3MP 급에서 최고의 CMOS 센서 중 하나이며 저조도 조건에서도 우수한 이미지 품질을 보장합니다.
UI-5270CP-C-HQ Rev. 2 산업용 카메라는uEye CP 제품군에 포함됩니다. CP는 “Compact Power”의 약자입니다. 모든 종류의 산업용 어플리케이션을 위한 소규모 파워하우스는 광범위한 픽셀 전처리로 최대 성능을 제공합니다. 이 제품은 PoE (“Power over Ethernet”) 기능으로 최대 GigE 속도를 제공하고 최대 100m까지 케이블 사용이 가능합니다. 사용자는 다양한 해상도를 가진 CMOS 센서를 선택할 수 있습니다. uEye CP 카메라는 자동화, 자동차, 의료 기술, 생명 과학, 물류 분야 어플리케이션 등에 적합합니다. 또한 29 x 29 x 29mm 크기의 특허받은 하우징 디자인으로 수중 차량에 설치되는 로봇 공학에도 적용할 수 있습니다.
전망
Forssea Robotics에서 개발한 카메라는 수중 관련 산업에 주로 사용됩니다. 이 기업은 추가로 비전 기반 포지셔닝 기술의 인-에어 버전도 개발하고 있습니다.
NAV CAM AIR는 풍력 터빈 블레이드와 기타 상부 구조물 공기 중 모니터링을 위해 설계된 올인원 표면 기반의 시각 경사 및 위치 포지셔닝 센터입니다. 모든 이미지는 자체 소프트웨어를 사용하여 실시간으로 처리되고 매우 정확한 위치 측정이 완성됩니다.
이미지 프로세싱은 육지, 해상에 관계없이 다양한 어플리케이션에 적용됩니다. 이는 모든 활동을 용이하고 빠르게 진행될 수 있게 합니다. NAV CAM SUBSEA의 이미지 프로세싱과 IDS 카메라의 조합은 해상 풍력 터빈의 정확한 위치를 보장합니다. 이제 바람부는 일만 남았습니다.
GigE uEye CP - PoE 기능을 갖춘 산업용 어플리케이션을 위한 초소형 전원팩
- 인터페이스: GigE
- 모델: UI 5270CP-C-HQ Rev.2
- 센서 타입: CMOS
- 제조사: Sony
- 프레임 속도: 36 fps
- 해상도: 2056 x 1542 pixels / 3.2 MP
- 셔터: 글로벌 셔터
- 광학 등급: 1/1.8"
- 치수: 29.0 mm x 29.0 mm x 29.0 mm
- 무게: 52 g
- 인터페이스 커넥터 GigE RJ45 나사식
- 어플리케이션: 머신 비전, 교통과 운송 (ITS), 품질 보증, 의료 기술, 계측, 기계 공학, 생명 공학 및 생명 과학, 전자적 특성 검사, 제약 및 의료
고객사
Forssea Robotics는 해양 에너지 시장에서 운영 비용을 줄이기 위해 완전히 통합된 로봇 솔루션을 개발합니다. Forssea 수중 도구는 비용면에서 효율적인 플러그 & 플레이 하드웨어와 특수 제작된 임베디드 지능 그리고 실시간 모니터링을 결합합니다.
https://forssea-robotics.fr/
