Das Team der Delft Mercurians ist seit 2022 zusammen und tritt in der RoboCup Soccer League an. Um ihre Leistung während des RoboCup-Wettbewerbs zu verbessern, wurden zwei Industriekameras von VA Imaging auf ihrem Testfeld installiert. Das Studententeam implementierte zwei 1,6 MP Hochgeschwindigkeitskameras „MER2-160-75GC-P“ mit dem SONY IMX273-Sensor.

Der RoboCup-Wettbewerb

Der RoboCup ist die Weltmeisterschaft für Robotik, bei der Teams in vielen verschiedenen Herausforderungen gegeneinander antreten, um Innovationen und Forschung im Bereich Robotik und KI voranzutreiben. Das Delft Mercurians-Team konzentriert sich auf die RoboCup Small-sized Soccer League, in der es gegen andere Studententeams aus der ganzen Welt antritt. Ziel der Studierenden ist es, Roboter zu erschaffen, die autonom Fußball spielen können. Der Wettbewerb findet jedes Jahr an einem anderen Ort statt. Mit insgesamt 24 Teammitgliedern will das internationale Studententeam 2024 beim RoboCup-Wettbewerb in Eindhoven antreten.

Die mechanischen Aspekte jedes Roboters müssen den vom Wettbewerbskomitee festgelegten Anforderungen entsprechen. Damit die Roboter reibungslos und zuverlässig fahren, sind viele elektronische Komponenten beteiligt. Die auf der Softwareseite entwickelten Strategien müssen intelligent und anpassungsfähig sein, um die gegnerischen Teams tatsächlich zu besiegen. In den verschiedenen Bereichen des Ingenieurwesens werden viele unterschiedliche Herausforderungen gestellt, was den Wettbewerb multidisziplinär und äußerst anspruchsvoll macht.

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Bevor das Delft Mercurians-Team später in diesem Jahr an der RoboCup-Wettbewerb in Eindhoven teilnimmt, wird die Vorbereitung mit vielen Stunden Testen durchgeführt. In ihrer internen Testumgebung werden die beiden Kamera-Setups von VA Imaging als vision-System verwendet. Mehrere Roboter sind im Testfeld positioniert, das mit dem tatsächlichen Fußballfeld während der RoboCup Soccer League vergleichbar ist. Die Bestimmung der Position jedes einzelnen Roboters auf dem Feld ist entscheidend für fehlerfreies Fußballspielen. 

Um die genaue Position und Bewegung eines Roboters zu definieren, sind zwei der Kameras an der Decke des Testbereichs montiert. Der Einsatz von Industriekameras ist entscheidend, wenn es darum geht, Herausforderungen im Zusammenhang mit Positionierung, Lokalisierung und Geschwindigkeit zu bewältigen. Die ausgewählten zwei Hochgeschwindigkeitskameras decken dank ihrer Weitwinkel-M12-Objektive ein großes Gebiet von etwa 8,1 m Breite ab. 

Das Team integrierte ein vision-System, das die MER2-160-75GC-P Kamera mit dem Sony IMX273-Sensor umfasst. Es ist erwähnenswert, dass das Team eine Kamera der ‚Mercury‘ 2-Serie für ihr vision-System ausgewählt hat. Es ist ein Zufall, dass der Name ihres Teams, die Delft ‚Mercurians‘, und die Kamera-Serie das Mercury-Thema teilen. 

Die vision Hardware

Das vision-System im Testbereich umfasst die folgenden Machine Vision-Komponenten:

• MER2-160-75GC-P: Dies ist eine 1,6MP GigE Kamera mit einem C-mount, die in der Lage ist, 75 Bilder pro Sekunde bei voller Auflösung aufzunehmen.
• LM12-5MP-03MM-F2.8-2-ND1: Dies ist ein 3,3MM M12-Montage Objektiv zur Aufnahme von Bildern mit einer Verzerrungsrate von <1% und einem horizontalen Sichtfeld von 73°.
• LADAP-C-TO-M12-V2: Dies ist ein C- zu M12-Montageadapter, um das M12 Objektiv in Kombination mit der 1,6MP C-mount Kamera zu verwenden.

Ein Überblick über alle Computer Vision-Produkte ist auf der Website zu sehen. Die MER2-160-75GC-P Kamera, ausgestattet mit dem SONY IMX273-Sensor, liefert 75 Bilder pro Sekunde bei 1,6 MP und sorgt für minimale Bewegungsunschärfe. Der global Shutter friert Bilder ohne Artefakte ein. Deshalb erfasst eine global Shutter Kamera hochgeschwindigkeitsbewegte Objekte ohne Verzerrung.

Testen der Kamera-Einrichtung

Nach dem Erhalt der Kameras waren die Delft Mercurians beeindruckt, insbesondere im Vergleich zu dem vorherigen unprofessionellen Setup, das verwendet wurde. Die von VA Imaging bereitgestellte Dokumentation ermöglichte es ihnen, sofort mit den Tests zu beginnen, ohne um Support bitten zu müssen, und Anpassungen an ihrer Software vorzunehmen. Seit diesem ersten Moment hat das Team erhebliche Fortschritte bei den Tests und der Entwicklung gemacht. Ihr Ansatz zum Testen, kombiniert mit den beiden Machine Vision-Kameras, gewährleistete eine robuste Testlösung und eine gute Vorbereitung auf den RoboCup-Wettbewerb.

Zeugnis

Bildqualität: 
Das Team der Delft Mercurians war mit der Kombination aus der hohen Bildrate und der Auflösung der Kamera zufrieden. Trotz der geringen Brennweite des Objektiv (3,3 mm) wurde keine Verzerrung in den Bildern festgestellt. Dies war ein entscheidender Faktor bei der Berechnung der Positionen der Roboter.

Implementierungsprozess: 
Das Team bewertet die Bildqualität mit 4 von 5 Sternen. Sie waren besonders zufrieden mit der Dokumentation, die von VA Imaging bereitgestellt wurde. Obwohl nicht alle Spezifikationen sofort klar waren, war schließlich alle benötigte Information verfügbar. Sie fanden das SDK einfach zu bedienen und unkompliziert, da sie in der Lage waren, beim ersten Versuch Bilder zu erwerben.

Haltbarkeit: 
Seit Erhalt der Kameras nutzt das Team sie täglich. Sie haben noch nie Fehlermeldungen oder Probleme mit den Kameras erlebt und schätzen deren Zuverlässigkeit.

Unterstützung: 
Das VA Imaging-Team war eine große Hilfe. Von Anfang an, indem es den Studenten bei der Auswahl der Hardware half, bis hin zur Bereitstellung der benötigten Produkte, war alles wie gewünscht.

Wenn Sie Hilfe bei der Auswahl der richtigen Hardware für Ihre vision Applikation benötigen, geben Sie bitte eine kurze Erklärung Ihres vision-Projekts ab. Wir helfen Ihnen gerne, die kostengünstigste und qualitativ hochwertigste vision-Konfiguration zu finden.

Stellen Sie sicher, dass Sie die Delft Mercurians über diesen Link auf LinkedIn oder ihre Website besuchen, wenn Sie über die neuesten Erfolge des Studententeams auf dem Laufenden bleiben möchten. Weitere Informationen über die Robotics Student Association (RSA) finden Sie, indem Sie auf diesen Link klicken.