La escena de medición se irradia con un patrón de punto térmico en el método de disparo único. El resultado 3D se procesa en solo unos segundos. Crédito: Fraunhofer IOF
Lo que solía tomar 15 segundos ahora lleva menos de 2: gracias a la nueva tecnología de un solo disparo, el sistema Gorobot3D, desarrollado por investigadores del Instituto Fraunhofer para la óptica aplicada e ingeniería de precisión IOF, podrá medir objetos tridimensionales aún más eficientes en el futuro, incluso si son transparentes o negros. El Instituto presentará la tecnología por primera vez en la feria de Automatica en Munich del 24 al 27 de junio.
Lo que es claramente visible para el ojo humano plantea un verdadero desafío para los sistemas robóticos: vidrio transparente o plástico, metales reflectantes o superficies negras profundas. Las llamadas superficies “no cooperativas” son difíciles para detectar los sistemas de sensores convencionales. Los investigadores de Fraunhofer IOF están abordando este desafío con el sistema Gorobot3D, que utiliza imágenes térmicas inteligentes para detectar tales superficies.
Los investigadores de Fraunhofer IOF han estado trabajando en tecnología de sensores 3D térmicos durante varios años. Ahora han mejorado significativamente esta tecnología y han logrado una optimización eficiente para el reconocimiento de objetos automatizados. El tiempo de medición y evaluación para objetos negros transparentes o profundos utilizando Gorobot3d se ha reducido de 15 a poco menos de 1.5 segundos. Con este fin, se desarrolló un nuevo método de proyección para sensores 3D térmicos en el Instituto.
Una sola disparo en lugar de la grabación en serie
El método desarrollado transfiere una tecnología de disparo único a la tecnología de medición 3D térmica. “Con nuestro método, la superficie de la escena de medición se calienta de manera estructurada. Se emite un patrón de punto térmico estadístico desde la superficie de los objetos y se registra utilizando dos cámaras de imágenes térmicas. Utilizando la correlación espacial de correlación cruzada, se puede obtener un resultado 3D del par de imágenes registradas”, explica el Dr. Martin Landmann, científico de investigación en el departamento de imágenes y sensación en el departamento de franhofer en las imágenes en el departamento de la imagen en el departamento de la sensación en el departamento de la imagen en el departamento de la sensación en el departamento de la imagen en el departamento de la sensación en el departamento de la imagen en el departamento de la sensación en el departamento de la imagen en el departamento de la sensación en el departamento de la imagen en el departamento de la sensación en el departamento de la imagen en el departamento de la sensación en el departamento de fralas en el departamento de fralas en el departamento de fralas.
En lugar de usar proyecciones marginales para generar el patrón como antes, dos elementos ópticos difractivos (DO) ahora generan un patrón de punto irregular. Tal usa el principio de difracción de la luz para multiplicar el haz láser incidente y dividirlo en un patrón. Al combinar hábilmente los Does, los investigadores pudieron proyectar el patrón de punto requerido en el objeto transparente de manera eficiente y en muy poco tiempo por primera vez.
Desde el patrón de punto hasta el comando de agarre en milisegundos
Anteriormente, una gran cantidad de pares de imágenes tenían que ser capturados y evaluados para el procesamiento de materiales transparentes, un proceso que lleva mucho tiempo. “En lugar de capturar varios cientos de pares de imágenes térmicas, como fue el caso con el método anterior, nuestro método recientemente desarrollado puede reconstruir la información 3D con un solo par de imágenes en unos pocos milisegundos. Esto reduce la medición general y el tiempo de evaluación por orden de magnitud”, dice el Dr. Landmann.
Los datos 3D grabados se analizan utilizando inteligencia artificial. Los puntos de agarre y las direcciones adecuados se derivan y se transmiten a un brazo robot con una pinza de succión. “Utilizamos un proceso de ‘selección de contenedores’ para esto”, explica el investigador de Fraunhofer. “En otras palabras, el apasionado de objetos de entornos caóticos”.
Procesos de producción sin interrupciones de ciclo
El tiempo de grabación y evaluación reducido drásticamente crea nuevas posibilidades para los procesos industriales automatizados, por ejemplo, en instalaciones de producción o diseño de productos. Los robots no solo pueden identificarse de manera confiable y agarrar objetos transparentes u oscuros, sino que también pueden continuar trabajando casi sin interrumpir el ciclo. “Mientras se maneja un objeto, la próxima medición ya puede estar teniendo lugar. Esto crea procesos de producción fluidos”, enfatiza Martin Landmann.
Gracias a su estructura modular, la tecnología de disparo único puede integrarse flexiblemente en una amplia gama de aplicaciones. Los usuarios interesados pueden ver por sí mismos: la tecnología se presentará en Automatica en Munich del 24 al 27 de junio de 2025. Visite Fraunhofer IOF en la feria líder mundial de automatización inteligente y robótica en el salón 4, stand 319.
Proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft
Cita: el equipo logra el reconocimiento 3D de objetos transparentes en menos de dos segundos (2025, 4 de junio) recuperado el 4 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-team-3d-recognition-transparent-seconds.html
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