Tiefenkamera / RGB-Kamera

Eine Tiefenkamera ist ein Vision-Sensor, der gleichzeitig ein Farbbild und eine Tiefenkarte (Abstand pro Pixel zur Szene) liefert. Die Hauptverfahren sind Structured Light, ToF (Time of Flight) und Stereo; sie ist das Kernstück für Nahbereichswahrnehmung und semantische Erkennung von Robotern.

Welches Problem löst es

Ein 3D-LiDAR antwortet darauf, wo der Roboter nicht hinfahren darf, aber nicht, was das Objekt ist — Fußgänger, Paletten, Kartons, QR-Codes und Gesichter brauchen semantische Erkennung. Der RGB-Strom steuert Gesichtsfolge, QR-Andock, Fußgängererkennung und Objektklassifikation; der Tiefenstrom steuert Nahbereichsausweichen, Absturzerkennung und Armgriff. Damit erhält der Roboter zum Farbbild eine dritte Dimension Distanz.

Auf einem Tbot-Chassis ergänzt die Tiefenkamera üblicherweise das 3D-Mehrlinien-LiDAR: Das LiDAR übernimmt die Fernkartierung und Wahrnehmung großer Hindernisse, die Kamera übernimmt Nahbereichssemantik und Mensch-Interaktionsszenen. Indoor ist Structured Light oder iToF im Bereich 0,3-3m genau und kostengünstig; im Freien überblendet starkes Sonnenlicht die Infrarotprojektion, deshalb bevorzugt man Stereo oder reines LiDAR.

Worauf es bei den Parametern ankommt

Reichweite und Genauigkeit: Structured Light ist nah (0,2-1,5m) genau, fern unbrauchbar; ToF deckt 0,3-5m ab; Stereo reicht über 10m, hängt aber von Textur ab. Nach Arbeitsabstand wählen.
Auflösung und Bildrate: Tiefenauflösung meist 320x240 bis 640x480 bei 30fps; Andocken und Greifen brauchen höhere Auflösung und niedrigere Latenz.
Umgebungslicht: Structured Light projiziert aktiv IR-Muster; direkte Sonne im Freien überbelichtet. Passive Stereo ist bei Starklicht stabiler.
Schnittstelle und Treiber: USB3 vs. Ethernet, sowie ROS/ROS2-Treiber, SDK und Kalibrierdateien vorhanden? Das bestimmt den Integrationsaufwand.

Häufige Irrtümer

Irrtum 1: Die Tiefenkamera kann LiDAR ersetzen. Ihr Blickwinkel ist schmal, Fernbereich ungenau, außen unstabil; sie kann ein 360°-3D-LiDAR nicht ersetzen, sondern ergänzt Nahbereich und Semantik.

Irrtum 2: Draußen reicht jede Kamera. Structured Light und iToF zeigen unter direkter Sonne große Löcher in der Tiefenkarte. Draußen Stereo oder ToF mit aktiver IR-Filterung wählen.

Irrtum 3: Nur die RGB-Auflösung zählt. Hochauflösendes RGB bedeutet nicht genaue Tiefe. Auf Lochrate, Kanten GENAUigkeit und Drift bei extremen Temperaturen achten.

Empfohlene Modelle

Tbot-Chassis lassen sich mit einer Tiefenkamera für Nahbereichsausweichen, Personenfolge und QR-Andock konfigurieren: Tbot-N5-3D, zweiarmiger räderbasierter Humanoid (Gesichtsfolge und Greifen), Reinigungsroboter zur Absturzerkennung. Vollständige Sensorauswahl: Spezifikationsübersicht.

Tiefenkamera / RGB-Kamera

Welches Problem löst es

Worauf es bei den Parametern ankommt

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