JACK-SLAM
SYSTEME 3D DE LOCALISATION VISUELLE
En s’appuyant uniquement sur les repères existants du lieu, il localise et suit en temps réel tout appareil mobile, comme les AMR, AGV, charriots-élévateurs, drones, robots de service.
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.
INTÉGRATION FACILE
Du hardware prêt-à-l'emploi ou un logiciel à intégrer sur un calculateur existant. Nos ingénieurs fournissent un support réactif.
INTÉGRATION
Le logiciel peut être intégré dans n’importe quel système de 2 manières :
– THE-JACK-BOX: Un boîtier prêt à l’emploi qui peut être monté sur n’importe quel élément mobile, faisant office de « tracker »
– JACK-SLAM SOFTWARE : Un logiciel tiers à intégrer dans l’ordinateur d’un client.
THE-JACK-BOX
THE-JACK-BOX est un boitier prêt à l’emploi intégrant le logiciel JACK-SLAM©.
Nous avons développé la nouvelle génération (V2) utilisant des caméras stéréo pour des cartographies plus précises.
THE-JACK-BOX permet : D’agir comme un tracker et de localiser par exemple une flotte de charriots-élévateurs, de fournir la position à un système de navigation et enfin servir de système de démonstration afin de tester le logiciel JACK-SLAM dans les locaux du client
SPÉCIFICATIONS
- 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.
JACK-SLAM EST DIFFÉRENT DES AUTRES SYSTÈMES DE POSITIONNEMENT
Il se relocalise en moins d’une seconde (par exemple s’il est soudainement transporté n’importe où dans sa carte).
Parce que les caméras sont tournées vers le plafond, le système continue de fonctionner parfaitement même si l’environnement a complètement changé (par exemple un entrepôt 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.
Le moyen le plus simple de tester t JACK SLAM est d’acheter une JACK-BOX (V2).
Ce boitier, avec caméras calibrées, ordinateur et 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 matériel qui peut être directement monté dans n’importe quel robot (avec n’importe quelle alimentation allant de 9V à 60VDC) et -mais pas nécessairement- interfacé avec n’importe quel système de navigation.
ip sum tek fournit également un logiciel qui peut être intégré dans un ordinateur embarqué utilisant Linux comme système d’exploitation.
Les deux sont vendus sous licence : 1 robot ou 1 tracker = 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 : Un boîtier de navigation permet d’aller d’un point A à un point B en utilisant l’endroit où vous vous trouvez déterminé en temps réel 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.
THE-JACK-BOX est un boîtier prêt à l’emploi intégrant le logiciel JACK-SLAM© : Monté sur une machine en mouvement (un robot, une machine de nettoyage, un charriot-élévateur, …) il va la localiser en temps réel avec précision. Cela peut donc typiquement être utilisé pour localiser des flottes de charriots-élévateurs afin, par exemple, d’optimiser leurs routes et ainsi éviter les collisions.