お問い合わせお問い合わせ
ダウンロード資料
ダウンロード

ジェピコメディア

  1. TOP
  2. ジェピコメディア
  3. Quanergy 無人機 産業 物流
  4. AGV・AMRの物体認識精度を向上|Q-Vision F540によるインフラ検知・棚認識・衝突回避【第4回】

AGV・AMRの物体認識精度を向上|Q-Vision F540によるインフラ検知・棚認識・衝突回避【第4回】

  • LINEで送る
  • このエントリーをはてなブックマークに追加
AGV・AMRの物体認識精度を向上|Q-Vision F540によるインフラ検知・棚認識・衝突回避【第4回】
AGV(自動搬送車)やAMR(自律移動ロボット)が人と同じ空間で安全・正確に動作するためには、「今自分の周囲に何があるか」を正確に把握する高精度な物体認識が不可欠です。本記事では、Quanergy Q-Vision F540が実現する パレット検知・棚コーナー認識・はみ出し物体検知・人と物体の混在環境への対応について、具体的なユースケースを交えて解説します。



1. AGV・AMRの物体認識における現状の課題

AGV・AMRが自律走行するためには、ナビゲーション(自己位置推定)と物体認識(周囲把握)の両方が必要です。従来の2Dセンサーはナビゲーションには一定の効果がありますが、物体の形状・高さ・奥行きを把握する能力に乏しく、以下のような問題が残っていました。

  • パレットのストリンガー(桁)位置を正確に認識できない
  • 棚の角(コーナー)とフォーク爪の位置合わせが難しい
  • 棚からはみ出した荷物を検知できずに衝突
  • 低身長の子供やしゃがんだ作業者を検知できない
  • 薄暗い倉庫や外光の強い荷受けエリアでカメラ性能が劣化

F540はこれらの課題を3D点群と独自のオンセンサー処理で解決します。



2. ユースケース①:パレット検知と荷重センシング

🚜 パレットストリンガー検知 / 荷重の有無と重心位置の把握

AGVがパレットをフォークでピックアップする際に重要なのが、ストリンガー(桁)の正確な位置です。ストリンガーの中心にフォーク爪が入らないと、フォーク爪がずれてパレットの損傷や落下が発生します。

F540では3 m先のストリンガーを点群で正確に識別できるため、それに基づいて位置・傾き・奥行きを算出することでAGVへフィードバックが可能になります。また、フォークに荷物が乗っているかどうか、爪のどの位置まで荷物が来ているかという「荷重位置」も同時に把握でき、不均等な積み付けによる転倒リスクを事前に検知します。

F540による検知例(AGV向け)
  • ストリンガー検知距離:最大3 m
  • 必要な水平角度分解能:0.2°以下 → F540は 0.14° で対応
  • フォーク荷重の有無・位置:搭載アプリで自動判定
  • パレット下の障害物検知:CLiff Detectionアプリと組み合わせて対応


3. ユースケース②:棚コーナー・インフラの高精度認識

🏪 棚コーナーの認識(AMR向けインフラ検知)

棚を使った物品保管では、AMRが棚コーナーの正確な位置を把握することが重要です。棚の角の位置がずれて認識されると、フォーク爪が棚柱に当たったり、荷物を引きずってしまう恐れがあります。

F540は3 m先の棚コーナーを 水平5 cm / 垂直7 cm の精度で認識。これは要求される0.2°以下の水平解像度をF540の0.14°が十分に満たすことで実現されます。棚の角の識別だけでなく、棚内部の物体(パレット・ボックス)の有無や位置も把握できます。

🤖 サービスロボット向け:椅子・テーブル脚の認識

飲食店・病院・施設内でサービスロボットが活動する場合、椅子や机の脚、棚の下部コーナーなど、細い物体・低い物体の認識が課題です。

F540は1.5 m距離で 水平2.5 cm / 垂直3.5 cm という精度で椅子・テーブル脚を識別できます。また、フレームレートと最大/最小測定距離をリアルタイムに調整できる機能(On-the-fly Frame Rate and Range Adjustment)により、動きの多い環境でも常に最新のマップを維持します。

サービスロボット向け F540の認識精度
  • 1.5 m距離:水平2.5 cm / 垂直3.5 cm
  • フレームレート・測定範囲のオンザフライ調整対応
  • 要求解像度(0.2°以下)に対してF540は0.14°で余裕を持って対応


4. ユースケース③:棚からのはみ出し・至近距離物体の検知

⚠️ 棚からはみ出した荷物・AMR直前の落下物の検知

AMRが棚に沿って走行する際、棚の奥まで積まれた箱のはみ出しや、停止後に何かが前に転がってきた場合など、「今この瞬間の至近距離の状況」をリアルタイムに把握する必要があります。

F540は以下のような検知をリアルタイムに実行します。

  • 棚から突き出した物体・ボックスの高さのばらつき検知
  • AMRのリフト機構そのものの位置確認(リフトの上昇高さを点群で把握)
  • 停止後に前方に転がってきた物体の検知(衝突回避との連携)

これにより、AMRが走行中だけでなく 停止直後の死角での衝突も防止します。



5. ユースケース④:人・物体の混在環境での認識

🧑‍🤝‍🧑 人との共存:RGB + LiDARオーバーレイ

AGV・AMRが人と同じ空間で安全に稼働するためには、「人」を確実に検知することが最優先です。F540はRGBカメラとLiDARの点群を重ね合わせることで、色・形・距離をすべて統合した認識が可能になります。

実際の利用シーンとして、以下のような検知が実証されています。

  • 6 m 先の床に横たわっている人の検知(遠壁8 m との区別)
  • 影の中にいる人の検知(暗所でもアクティブIRで認識)
  • LiDARの点群とRGBカメラ映像を同一座標系で重ね合わせてディスプレイに表示

人の検知においては、点群上で「人らしい形状」を自動判定し、安全停止のトリガー信号をGPIO経由でAGVのPLCに即時送信します。F540の 60 fpsのリアルタイム処理により、1フレームあたり16 msという高速応答が可能です。



6. ユースケース⑤:箱寸法・ラベルの同時認識

📦 箱の寸法計測 + ラベル(バーコード・QR)読み取りの統合

物流仕分けシステムでは、荷物のサイズ把握と荷物に貼られたラベル・バーコードの読み取りを同時に行う必要があります。従来は3Dカメラと別途バーコードリーダーを組み合わせる2センサー構成が必要でしたが、F540はこれを1台で実現します。

  • 3D LiDAR部:箱の長さ・幅・高さを自動計測(Dimensioningサンプルアプリ)
  • RGBカメラ部:LiDARより高解像度の2MPカメラでラベル・バーコード・QRコードを読み取り
  • 統合出力:寸法データとラベルデータを同一タイムスタンプで出力
このユースケースで必要な3D vs 2D比較
方式 必要なセンサー数 高さ計測 ラベル読み取り
従来の光カーテン(2D) 複数台 不可 別途スキャナが必要
F540(3D) 1台 可能 同一センサーで対応


7. まとめ

 0.14° ー 高精度な角度分解能でパレット桁・棚コーナーを精密認識
 60fps ー リアルタイム処理で動体・人も確実に検知
 1台 ー 3D計測+RGBカメラを1センサーで統合

Q-Vision F540は、AGV・AMRが自律的かつ安全に動作するために必要な物体認識——パレット検知・棚コーナー把握・はみ出し物体検知・人との共存——をすべてカバーします。センサーの導入から実用までの開発工数も、提供サンプルアプリとROSなどのAPIで大幅に短縮できます。

Quanergy F540製品カタログ

次回第5回(最終回)では、ロボットそのものの視覚情報精度を高める「崖検知」「危険区域対応」「RGB-LiDAR融合によるAI推論」について詳しく解説します。


【関連記事】

 第1回 : 【3D LiDARセンサー入門】Quanergy Q-Vision F540とは?競合製品との性能比較
 第2回 : 産業用3Dセンシングの課題をQ-Vision F540が解決|オンセンサー処理技術と搭載アプリ一覧
 第3回 : 倉庫・工場の2D LiDARを3D化|Q-Vision F540で実現するパレット検知・箱寸法計測
 第4回 : AGV・AMRの物体認識精度を向上|Q-Vision F540によるインフラ検知・棚認識・衝突回避   ←本記事
 第5回 : ロボットの「目」を3D化|F540が実現する崖検知・危険区域対応・人協働


お問い合わせ

AGV・AMR向けのセンサー選定・評価機のご手配については、ジェピコのセンシング担当までお気軽にご相談ください。


製品仕様・価格などのご相談はこちらからお願いします。

担当:プロダクトマーケティングG 小池
E-mail: a_koike@jepico.co.jp

最新情報更新中!
X: 【公式】株式会社ジェピコ Facebook: 株式会社ジェピコ YouTube: ジェピコ Official

  • LINEで送る
  • このエントリーをはてなブックマークに追加