Pourquoi les robots représentent un grand pas vers la capture autonome de la réalité

Les racines de NavVis et cartographie mobile sont issus de la recherche en robotique et en IA, explique Georg Schroth, directeur technique. NavVis Georg Schroth, directeur technique. La capture autonome de la réalité est la prochaine étape logique.

Notre ambition d'apporter la puissance du GPS et des cartes aux bâtiments et aux sites remonte à 2009, lorsque l'idée de NavVis est née dans les laboratoires de recherche en robotique et en intelligence artificielle de la Technische Universität München.

C'est là qu'un groupe de jeunes scientifiques et ingénieurs a développé les technologies de base qui font aujourd'hui partie des produits de notre entreprise. Dès le début, nous avons utilisé nos connaissances en robotique, en apprentissage automatique et en logiciels pour répondre aux questions fondamentales concernant les données spatiales des bâtiments et des sites et la manière dont elles peuvent toujours être mises à jour.

Contrairement aux produits existants à l'époque, nous étions certains que la localisation et la cartographie simultanées (SLAM ) - une technologie fondamentale pour tout système robotique - seraient essentielles pour capturer le monde réel. Le processus de cartographie et de modélisation serait considérablement simplifié et accéléré.

Si l'on remonte un peu plus loin, j'ai pu constater le potentiel de SLAM en 2007, alors que je travaillais au GPS Lab de l'université de Stanford. SLAM a été la base de la participation de Stanford au DARPA Urban Challenge cette année-là, qui a abouti à la voiture autonome "Junior", point de départ de tous les développements en matière de voitures autonomes depuis lors.

Un point d'inflexion pour la numérisation mobile SLAM et les robots autonomes

Où en sommes-nous aujourd'hui, au moment présent ? L'industrie de la capture de la réalité est sur le point de connaître un nouveau changement majeur et, une fois de plus, SLAM-based cartographie mobile jouera un rôle important.

Depuis un certain temps déjà, les solutions de numérisation mobile sont beaucoup plus rapides pour capturer l'environnement bâti. Mais il a fallu des années de recherche et de développement pour amener la précision au niveau du millimètre et en faire un "outil de travail" standard pour les professionnels de l'industrie. Si la cartographie basée sur le site SLAM permet de diviser par 10 le temps et les efforts nécessaires à la mise à jour des informations spatiales d'un bâtiment ou d'un site, certains de nos plus gros clients nous ont poussés à aller encore plus loin.

Leurs applications vont de la surveillance des chantiers de construction à la gestion des plus grandes usines du monde. Notre vision s'aligne sur leurs besoins ; ils ont besoin d'une copie numérique de leurs sites en temps quasi réel pour planifier, gérer et prendre des décisions basées sur des données et des informations auxquelles ils peuvent faire confiance et sur lesquelles ils peuvent compter entièrement. Dans ces environnements industriels, l'équation est simple : plus les informations sont anciennes, moins elles ont de valeur.

Notre solution de cartographie basée sur SLAMNavVis VLX Notre solution de cartographie est un grand pas en avant par rapport aux visites individuelles sur le terrain et à la collecte isolée d'informations avec des dessins en 2D dépassés. En particulier à l'époque du COVID-19, elle réduit considérablement le temps et le coût de la collecte des informations et des données spatiales requises.

Toutefois, pour obtenir une copie en temps quasi réel d'un bâtiment, il ne suffit plus d'envoyer des personnes sur les sites et dans les bâtiments : il est nécessaire d'automatiser complètement le processus. Les robots autonomes sont-ils donc la solution ?

Il semble qu'il ne se passe pas une semaine sans qu'une vidéo ou un communiqué de presse ne montre un scanner laser, caméra, ou un capteur monté sur un robot à jambes, généralement le quadrupède Spot de Boston Dynamics. Ils ont l'air cool !

Il peut être tentant de les considérer comme des coups publicitaires sans intérêt pour votre activité réelle, mais les capacités des robots autonomes approchent rapidement d'un point d'inflexion. Alors qu'auparavant, les escaliers, les marches, les portes, les interrupteurs ou tout autre objet en mouvement représentaient un défi de taille pour ces systèmes, beaucoup de choses ont changé. L'un après l'autre, ces robots comblent le fossé et deviennent un soutien fiable pour les tâches hautement répétitives ou trop dangereuses pour l'homme.

D'un point de vue économique, nous devons accepter que les robots d'aujourd'hui ne scannent pas plus vite que les humains. Ils se déplacent généralement plus lentement en raison de contraintes de sécurité et d'une perception à courte portée et peuvent ne pas encore anticiper les zones bloquées. Le coût supplémentaire du robot, montage, la maintenance et la réaction aux erreurs occasionnelles ne font certainement pas baisser le prix d'un seul balayage.

Intégration d'une solution compatible

Le véritable avantage réside dans la répétition, qui vous permet d'immobiliser tous vos coûts et vos efforts, indépendamment du nombre de numérisations. L'équation est à nouveau simple : plus vous effectuez de numérisations fréquentes, moins le coût de chaque numérisation est élevé, mais plus vos données spatiales sont actualisées et précieuses.

C'est pourquoi les entreprises qui ont besoin d'une mise à jour (presque) hebdomadaire des données spatiales ou qui ont besoin de données provenant de zones où l'homme ne peut pas pénétrer devraient envisager de s'intéresser très tôt à cette technologie émergente.

Avec ses partenaires de recherche, dont la Technische Universität München, et ses clients, NavVis a fait évoluer ce concept vers une solution complète qui va au-delà du simple montage d'un scanner sur un robot ou un drone autonome.

L'intégration d'une solution compatible dans la flotte existante de véhicules guidés autonomes et d'infrastructures d'un client est la meilleure façon de relever le défi. Un balayage initial du site est une condition préalable à la planification de nouvelles missions et à l'enregistrement de nouveaux balayages. Un couplage étroit entre le scanner basé sur le site SLAM et le système robotique est nécessaire pour capturer des données spatiales de la plus haute qualité - un domaine dans lequel NavVis excellerait naturellement grâce à ses années d'expérience pratique.

Enfin, les données spatiales doivent être mises à la disposition du plus grand nombre d'acteurs possible en quelques heures, dans un format facile à utiliser et à comprendre. Pour ce faire, il faut fusionner les différents scans en une seule copie numérique accessible de l'installation, et ce de manière totalement automatisée.

Chez NavVis, nous considérons qu'une combinaison intégrée de systèmes de numérisation portables et robotiques constitue la prochaine étape logique vers des données spatiales toujours à jour sur lesquelles vous pouvez vous appuyer pour planifier, gérer et décider.

Contactez notre équipe pour discuter, explorer et étudier votre cas d'utilisation, et passons ensemble à l'étape suivante.

Note de l'éditeur : Cet article a été publié pour la première fois sur Geo Week News le 16 février 2021.