- Automatización de los puertos
- Carretilla elevadora para contenedores con protección contra colisiones
Protección contra colisiones en la maniobra de marcha atrás
Moles de decenas de toneladas y mucha confusión: en todos los puertos de contenedores del mundo, las carretillas elevadoras ayudan a apilar y manipular los contenedores. Para evitar colisiones durante las maniobras rápidas en los espacios reducidos de las terminales de contenedores, ifm electronic ofrece una protección automática contra colisiones: una cámara 3D en la parte trasera vigila la zona posterior, detecta objetos en el camino y advierte al conductor de posibles colisiones.
Con un contenedor de hasta 40toneladas y 14m de ancho, suspendido de una pluma, el conductor circula con su mirada hacia delante por los estrechos pasillos entre pilas de contenedores. Al maniobrar hacia atrás, tampoco debe perder de vista el contenedor que está colocado transversalmente para no chocar con los contenedores apilados a los lados.
En estos casos, se suelen producir situaciones críticas como, por ejemplo, cuando dos carretillas elevadoras dan marcha atrás una hacia la otra, los camiones se cruzan en el camino o hay objetos o personas en la zona de conducción. Una cámara de marcha atrás convencional ofrece al conductor una visión de la parte trasera, pero es un sistema pasivo y no emite señales de advertencia en situaciones críticas.
Protección automática contra colisiones
La cámara O3M de ifm ofrece una protección activa: con la tecnología de sensores 3D integrada no solo se muestran los obstáculos detrás del vehículo en la pantalla de la cabina, sino que también se determina su tamaño, posición y posible movimiento. A partir de esta detección del entorno y del propio movimiento de la carretilla elevadora, el sistema O3M evalúa la relevancia crítica de los objetos y advierte al conductor con exactitud de los obstáculos que se encuentran en su trayecto o con los que está a punto de colisionar. Esto evita que el conductor se irrite por un exceso de advertencias sobre objetos en zonas no críticas.
Otra ventaja del sistema inteligente O3M es que, en los casos en que otro vehículo se incorpore a la trayectoria por un lado, el riesgo se detectará mucho antes que con una advertencia basada únicamente en la distancia.
Cámara con imágenes de objetos en 3D
El sistema O3M incorpora dos cámaras: una cámara 2D convencional y una cámara 3D que determina la distancia exacta de cada píxel. La ventaja para el usuario: los objetos detectados se resaltan en color en la imagen 2D mostrada. Por ejemplo, los obstáculos críticos pueden resaltarse en rojo, y los objetos menos críticos en amarillo o verde.
Además, en este caso también se puede mostrar adicionalmente un símbolo de advertencia. El propio sistema O3M genera esta superposición, por lo que no es necesario ningún hardware adicional ni ninguna configuración o programación compleja. El formato de visualización se puede adaptar fácil y cómodamente a las condiciones de la aplicación (color, símbolos, idioma, etc.) con el software de manejo «Vision Assistant» de ifm.
Advertencias escalonadas
Paralelamente a la indicación visual, se envía una advertencia al bus CAN, que puede ser un aviso acústico adicional o incluso una actuación sobre los frenos. Esta reacción también se puede desencadenar de forma escalonada en función de la distancia al obstáculo, es decir, primero se emite una advertencia acústica y visual. Si el conductor no reacciona y la situación se vuelve más crítica, se podrá frenar el vehículo.
Información detallada del sistema O3M
El chip integrado 3D PMD de ifm detecta escenas y objetos en tres dimensiones con tan solo una captura. De este modo se evitan distorsiones de movimiento como las que suelen producirse con los escáneres lineales. Sobre la base de la tecnología PMD de ifm, sistema patentado y premiado en numerosas ocasiones, se ha desarrollado un sensor que está a la altura de las difíciles condiciones ambientales de las aplicaciones móviles. Con un diseño robusto y al mismo tiempo compacto, el sensor de visión O3M ha sido concebido especialmente para aplicaciones en exteriores con condiciones de luz cambiantes o bajo radiación solar directa. A diferencia de otros sensores, como p. ej. los escáneres láser, el sensor de visión 3D de ifm no dispone de componentes móviles. Esto le confiere una extrema resistencia sin apenas sufrir desgaste. El principio de funcionamiento de la tecnología PMD está basado en la medición del tiempo de vuelo. La escena que se va a medir es iluminada con una luz infrarroja invisible y modulada que se refleja en el sensor PMD. Asimismo, este está vinculado a la fuente de modulación. Debido al desfase entre la señal enviada y la recibida, cada píxel del chip PMD determina las distancias con respecto a la escena. La función activa de supresión de luz externa integrada evita casi completamente la saturación del sensor de imagen debida a la radiación de luz externa. De este modo, el sensor de visión 3D PMD puede utilizarse con una radiación solar de 120 klx. Los 2 procesadores integrados con arquitectura de 32 bits garantizan un cálculo rápido y fiable de los datos en 3D directamente en el sistema, todo ello a una velocidad de hasta 50 imágenes por segundo.
Funciones inteligentes
Los sensores de visión 3D inteligentes para aplicaciones móviles incorporan algunas funciones de evaluación que, además de la protección contra colisiones aquí descrita, ofrecen soluciones a muchas otras aplicaciones como, por ejemplo, el sistema de guiado o la supervisión de áreas. Para tal fin se utiliza un sofisticado algoritmo del sector del automóvil que garantiza la detección automática fiable de hasta 20 objetos.
El ajuste de parámetros del sistema se lleva a cabo en tan solo unos pasos a través del software de fácil manejo ifm Vision Assistant para Windows. Para ello, el usuario únicamente tiene que introducir algunos parámetros, por ejemplo, sobre la geometría del vehículo. La configuración suele durar solo unos minutos; después, el sistema estará listo para funcionar.
Interfaces para la comunicación
La emisión de los datos funcionales preprocesados tiene lugar a través del bus CAN, a elegir con CANopen o SAE J 1939. Paralelamente también se puede procesar toda la información en 3D a través de Ethernet UDP y una adecuada unidad de proceso externa. Los desarrolladores tienen así un sistema abierto a su disposición si lo desean.
Conclusión
El sistema O3M es un sistema de asistencia autónomo para aplicaciones móviles, que advierte de las colisiones con antelación y, si es necesario, también puede intervenir activamente en la situación de conducción. Toda la «inteligencia» está integrada en la compacta carcasa del sensor. La parametrización se realiza en solo unos pocos pasos mediante un software de manejo sencillo. Esto significa que el sistema se puede utilizar en una gran variedad de tipos de vehículos. De este modo, ifm ofrece una solución económica para una mayor seguridad, no solo aplicable en la logística portuaria.