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어드밴텍 산업용 초소형 엣지 컴퓨터를 통한 3D 비전 안내 로봇

2021-01-25

소개

최근 몇 년 동안 전기 자동차(EV) 개발이 떠오르는 이슈였습니다. 전기 자동차라는 혁신적인 제품은 새로운 차를 찾는 사람들에게 점점 더 많은 인기를 얻고 있습니다. 하지만 충전 문제 때문에 구매 진입장벽이 높습니다. 전기 자동차 소유자들은 충전 시설의 미비함에 불편함을 겪고 있습니다. 도로에서 차량의 전원이 부족할 수 있고, 가정에서 자동차를 충전할 시간이 충분하지 않을 수 있으며, 때로는 충전소를 찾기가 어려울 수 있습니다. 차고나 지정된 주차 공간이 없는 운전자의 경우, 개인 충전 키오스크를 이용할 수 없습니다. 로봇 솔루션 전담 혁신업체는 이러한 문제를 해결하기 위해 어드밴텍의 최첨단 산업용 컴퓨터를 도입하기로 결정했습니다. 이 고성능 소형 컴퓨터는 충전을 돕기 위해 3D 비전 안내 로봇을 만드는 데 사용되었습니다.

시스템 요구사항

3D 비전 안내 로봇 시스템은 비용 효율적인 솔루션입니다. 이 시스템은 “키오스크를 찾는 차”를 “차를 찾는 키오스크”로 전환시킵니다. 일반 주차 공간을 충전 키오스크로 변환할 수 있는 설계를 가지고 있기 때문입니다. 운전자들은 무인 충전소에 들어갈 때 차에서 내릴 필요가 없습니다. 대신 로봇이 충전 포트를 찾아 플러그를 차량으로 빠르고 자동으로 안내합니다. 충전이 완료되면 충전 커버가 자동으로 닫힙니다. 전체 프로세스에 걸리는 시간은 단 몇 분밖에 되지 않아, 회전율을 높일 수 있습니다. 3D 비전 안내 로봇은 AGV 시스템, 드라이브 모터, 배터리, IPC, 3D 포지셔닝 센서(다중 카메라), 레이저 레이더, 스위치, 4G/5G 네트워크 모듈 및 스티커 등 여러 기계 비전 시스템으로 구성됩니다. 로봇은 주로 USB 3.0을 사용하여 관리 및 이미지 캡쳐를 관리하는 주요 카메라를 연결합니다. 따라서 잠글 수 있는 소형 폼팩터, 고성능 엣지 솔루션을 확보하는 것이 중요합니다.

시스템 설명

3D 비전 로봇은 무인 운전 중 자율 식별(얼굴 인식, 행동 분석), 네트워크 통신, 시각적 위치 확인 등 다양한 작업을 수행합니다. 이 네트워크 모듈은 주행 시 정확한 위치와 액세스 맵을 얻는 데 사용됩니다. 마찬가지로, 산업용 카메라는 환경 데이터를 수집하는 데에 사용됩니다. 레이저 레이더는 로봇이 전기 차량에 접근할 때 거리를 측정하고 장애물을 감지하며 충전 포트를 찾습니다. 또한 각각 로봇의 정확한 위치를 파악하고 통제하기 위해 다중 카메라를 사용합니다. 어드밴텍의 IPC-240 콤팩트 산업용 컴퓨터 시스템은 여러 개의 I/O와 PCle/PCI 카드 확장 슬롯이 있는 하나의 패널을 갖추고 있습니다. 이 컴퓨터는 이미지 획득(USB), 통신(LAN) 및 필드버스 제어를 고도로 조정 가능한 단일 솔루션으로 통합합니다. 제품의 콤팩트한 크기와 안정적인 산업용 제어 디자인은 로봇에 핵심 컨트롤러로 쉽게 설치할 수 있게 해줍니다. PCIE-1154의 특징 중 하나는 4-CH USB 프레임 그래버 카드가 탑재되었다는 것입니다. 독립적인 대역폭 카메라 인터페이스에 격리된 USB 3.0을 활용하여 프레임 손실 없이 안정적으로 데이터를 전송합니다. 또한 잠금식 설계를 통해 로봇 비전 애플리케이션을 위한 안정적인 케이블 연결을 보장합니다. 이 시스템은 Intel® 이더넷 컨트롤러 i210과 함께 PCE-IGE4 확장 카드를 사용합니다. 컨트롤러는 빠른 데이터 전송을 제공하는 레이저 레이더에 연결되어 있습니다. PCI-1680U 제어 카드와 결합하면, 브레이크를 밟고 방향을 바꾸며 가속을 통해 로봇의 이동을 제어할 수 있습니다. 해당 시스템은 LTE Full Netcom을 지원하는 외부 어드밴텍 BB-SL300 시리즈 라우터에 연결되어 원활한 산업 커뮤니케이션을 제공합니다.

시스템 다이어그램

결론

어드밴텍의 제품을 통해 고도로 통합된 솔루션을 쉽게 도출할 수 있습니다. 7세대 소형 IPC Intel® Core™ i CPU는 여러 PCle/PCI 포트의 유연성을 제공하여 초고밀도 패키지에서 탁월한 성능을 제공합니다. 산업용 인풋 전압 설계는 스마트 팬 시스템과 결합되어 혹독한 환경에서도 안정적으로 CPU 작동을 가능하게 합니다. 어드밴텍의 글로벌 서비스 센터는 적합한 때에 수리와 컨설팅 서비스를 제공합니다. 따라서 이 솔루션의 우수하고 안정성 있는 기능은 고객에게 신뢰를 얻을 수 있었습니다.

IPC-2 시리즈에 대한 자세한 정보 보기 : https://www.advantech.com/campaign/compact-ipc

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