JACK-SLAM
SYSTEME 3D DE LOCALISATION VISUELLE
Localisation temps réel de tout mobile (AMR, AGV, charriot-élévateur, drone, robot de service) basée uniquement la vision de l’environnement.
QU'EST-CE QUE JACK SLAM ?
JACK SLAM © est un système de positionnement visuel utilisant uniquement une ou deux caméras classiques RGB pour fournir une localisation précise à tous types de robots : AGV, chariots-élévateurs, drones, robots de service et tous véhicules automatisés.
JACK SLAM © utilise la technologie Visual SLAM (VSLAM), une technologie avancée pour localiser n'importe quel système mobile en intérieur.
JACK SLAM © est dédié à une utilisation en intérieur, mais il peut également être utilisé en extérieur où une meilleure précision que le GPS est requise.
Il fonctionne en milieu urbain et périurbain
JACK SLAM © est un logiciel développé par ipsum tek.
THE-JACK-BOX © est un boitier prêt-à-l'emploi intégrant le logiciel JACK-SLAM ©
Points forts
ECONOMIQUE
JACKSLAM est une alternative très économique aux LIDAR ou balises UWB.
Avec un ROI élevé, il peut être intégré dans de nombreuses applications robotiques pour le suivi en 3D de tout appareil en mouvement.
PRÉCIS ET ÉVOLUTIF
Avec une précision centimétrique, il construit une carte partageable au sein d'une flotte de robots.
Insensible aux objets en mouvement, JACK SLAM est parfaitement adapté à la localisation de flotte de robots.
LOCALISATION FIABLE
Basé sur un Visual SLAM, une technologie avancée, JACK SLAM localise un robot en temps réel dans n'importe quelle situation.
Avec sa caméra tournée vers le plafond, il se repère sur des objets généralement immuables.
INTEGRATION FACILE
Du hardware prêt-à-l'emploi ou un logiciel à intégrer sur un calculateur existant. Nos ingénieurs fournissent un support réactif.
COMMENT INTEGRER JACK SLAM ?
Le logiciel est intrégrable de 2 façons:
– THE-JACK-BOX: Un boitier prêt-à-l’emploi à monter sur le mobile à localiser.
– LOGICIEL JACK-SLAM : Du software à intégrer un calculateur tiers.
THE-JACK-BOX
Ce boitier prêt-à-l’emploi embarque le logicel de localisation JACK-SLAM©.
Après le succés de la V1, nous proposons aujourd’hui la nouvelle génération plus performante (V2) utilisant des caméras stéréos.
Pour les nouveaux utilisateurs, nous avons développé THE-JACK-BOX-DEMO pour que ces derniers puissent tester rapidement les performances du logiciel dans leurs propres environnements.
SPECIFICATIONS
- Temps réel: La position est mise à jour chaque 50ms (20 résultats/s).
- Economique: Rien à installer dans l’environnement. Fonctionne avec de simple(s) caméra(s) RGB.
- Précision: quelques centimètres.
- Fiable: Fait face aux cas difficiles tels que les changements de lumière, le manque d’éclairage, les autres objets mobiles, les scènes peu texturées.
- Robuste: Avec sa ou ses caméra(s) tournée(s) vers le plafond, il localise en prenant des points immuables (coins de fenêtre, variations de couleurs, étagères, éléments de plafonds, etc.)
- Insensible aux objets mobiles: Humains, animaux, autres robots, etc.
- Efficace: Mécanisme de fermeture de boucle générant des cartes précises.
- Mise à jour de la carte: Automatique à chaque fois que le système revient dasn une zone déjà visitée.
- Partage des cartes: Avec tous les autres robots de la flotte.
- Léger: Fonctionne sur n’importe quel matériel (pour donner une idée JACK-SLAM fonctionne à 25fps sur un Raspberry pi4)
- Entrées multiples: caméra monoculaire, stéréo et RGBD
- 6DOF: résultats fournis en 6DOF: position X, Y, Z et rotations Rx, Ry, Rz.
COMMENT CELA FONCTIONNE ?
JACK SLAM utilise seulement les images de l’environnement dans lequel il évolue.
Dans chaque image, l’algorithme identifie 100 à 200 points particuliers comme les angles de fenêtre, les luminaires de plafond, les textures, etc. Puis d’image en image, il “tracke” ces points et calcule la position instantanée du mobile sur lequel JACK-SLAM est installé.
Dans cette vidéo, nous voyons ce que JACK-SLAM voit. Les points verts sont les repéres utilisés pour effectuer la localisation.
Nous pouvons voir JACK SLAM en action. Sa caméra est tournée à 70° vers le plafond et à 20° vers l’avant :
C’est une inclinaison idéale pour une localisation effectuée avec des repères au plafond et en haut des murs.
Dans cette vidéo, nous voyons également que les lumières directes n’affectent pas la localisation.
Vidéos
Exemple sur une machine de nettoyage industriel
Dans cette vidéo, JACK-SLAM est embarqué sur une machine de nettoyage industriel.
Il évolue dans un supermarché de 20,000m2 avec ses caméras totalement tournées vers le plafond.
Il utilise une simple caméra RGB 640×480.
La vidéo est accélérée par commodité.
Après avoir fait 400m, Jack Slam revient sur une zone déjà cartographiée :
On peut remarquer à ce moment là que la précision, avant cette fermeture de boucle, est excellente (environ 10m de différence) et que la carte devient cohérente une fois la boucle fermée.
En environnements difficiles
Pour tester le système dans des environnements et des situations “challenging”, nous utilisons des environnements 3D photo-réalistes avec des caméras montées sur un drone. Ces environnements simulés permettent aussi de montrer la capacité de JACK-SLAM de se localiser en 3 dimensions.
THE-JACK-BOX-DEMO tenu à la main dans des bureaux
Application dans des bureaux. Le boitier envoie ses résultats vers le logiciel SurvEye installé sur un PC.
POURQUOI JACK SLAM EST DIFFÉRENT DES AUTRES PRODUITS DE POSITIONNEMENT
Il se relocalise en moins d’une seconde (par exemple s’il est soudainement transporté n’importe où dans sa carte).
Il continue à fonctionner parfaitement même si l’environnement a complètement changé (par exemple un entrepôt qui a été totalement restructuré).
Il lui faut peu pour calculer une localisation précise: Un simple CPU 4-core et des caméras low-cost.
OU L'UTILISER
Partout où une localisation intérieure précise est nécessaire.
Pour localiser tout élément mobile en 3D à quelques centimètres près.
Industrie.
Usines de logistique et d’assemblage.
Lieux publics (hôpitaux, musées, aéroports, …).
Supermarchés et magasins de détail.
Bureaux.
Securité.
Domicile privé.
Laboratoires de recherche.
Maisons de retraites et EHPAD
Salons et expos.
Hôtellerie / Restauration.
Robots circulant en ville
FAQ
SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) est le moyen de localiser un quelconque systéme mobile en intérieur.
La capacité à construire une carte et de localiser simultanément au sein de cette même carte est essentielle dans toutes les applications robotiques. Le capteur d’entrée pour un SLAM est traditionnellement un LIDAR.
Visual SLAM (VSLAM) utilise une caméra mono ou stéréo comme entrée pour localiser, donc un capteur à faible coût.
JACK SLAM est un VSLAM.
Cette technologie, bien plus performante que le LIDAR dans bien des cas, est ancienne mais n’a jamais pu avoir une utilisation pratique en raison des importantes ressources CPU qui étaient nécessaires. Aujourd’hui, le matériel est la fois puissant et peu coûteux et les optimisations apportées par ip sum tek permettent l’utilisation de VSLAM en temps réel sur des ordinateurs à faible coût.
Le principe de localisation est similaire à celui utilisé par l’homme : Détecter les éléments naturels vus par la caméra (une différence de couleur, un angle, une forme, …). Allez voir les vidéos de ce site pour comprendre le principe.
La manière la plus facile pour tester JACK SLAM est d’acheter THE-JACK-BOX-DEMO.
Ce boitier intégrant une caméra calibrée, un système numérique et une batterie est prêt-à-l’emploi. Vous pouvez l’utiliser à la main et vous promener, il vous localisera. Ou vous pouvez l’installer temporairement sur n’importe quel système mobile (une meilleure façon de le tester en situation réelle).
La position est transmise par WiFi et vous pouvez voir immédiatement les résultats sur le logiciel fourni installé sur un PC: Les résultats de la localisation en temps réel.
Les deux.
ip sum tek fournit THE-JACK-BOX, un boitier hardware qui peut être montée directement sur n’importe quel robot (avec une alimentation de 9V à 60VDC) et -mais pas nécessairement – interfacé avec un système de navigation.
ip sum tek fournit également un logiciel pouvant être intégré dans un ordinateur embarqué utilisant Linux comme système d’exploitation.
Les deux sont vendus avec licence : 1 robot = 1 licence.
Non.
JACK SLAM est un système de localisation. On pourrait plutôt le comparer à un GPS fonctionnant en intérieur.
Un système de localisation est la partie essentielle d’un système de navigation :
Une système de navigation permet d’aller d’un point A à un point B en utilisant lea localisation instantanée fournie par un système de localisation (JACK SLAM par exemple).
Oui.
JACK SLAM peut être utilisé en parallèle d’un système de navigation utilisant le LIDAR traditionnel.
L’exemple typique est un AGV avec un LIDAR et un système JACK SLAM ayant sa caméra tournée vers le plafond. Si le LIDAR est occulté (par un objet temporaire trop proche) ou perdu (à cause d’un nouvel objet placé dans son champ) alors JACK SLAM continuera à indiquer la position correcte.
Il y a 2 cas où un VSLAM peut ne pas fonctionner parfaitement :
– Des scènes moins texturées (exemple : un mur blanc qui remplit tout le champ de vision de la caméra)
– Dans le noir total
Mais ces 2 cas peuvent être contournés.
Oui.
Nos ingénieurs peuvent modifier le logiciel en fonction d’un cas ou d’une utilisation particulière. Nous l’avons déjà fait pour certains de nos clients.
Une interface spécifique, une caméra RGBD spéciale, un capteur particulier ou toute autre demande est possible.
Oui.
Mais nous conseillons à nos clients de commencer par utiliser le système de licence (1 licence par robot) et une fois que JACK SLAM satisfera pleinement leurs besoins, alors, ils pourront acheter les sources afin de protéger l’investissement réalisé autour de JACK SLAM.