فیکٹری کے فرش اور تکمیلی مراکز سے لے کر تقسیم کے مراکز تک، آٹومیشن میں تیزی آرہی ہے۔ روبوٹس، فورک لفٹ، اور موبائل پلیٹ فارم اب مواد کو منتقل کرتے ہیں، مصنوعات کا معائنہ کرتے ہیں اور انسانی کارکنوں کے ساتھ ہم آہنگی کرتے ہیں، یہ سب کچھ تیزی سے متحرک ماحول میں ہوتا ہے۔
اس تبدیلی نے جدید سینسنگ کی مانگ میں اضافہ کیا ہے: ایسی ٹیکنالوجیز جو مشینوں کو ایک تربیت یافتہ انسانی آپریٹر کی درستگی، وشوسنییتا، اور سیاق و سباق سے متعلق آگاہی کے ساتھ اپنے ماحول کو سمجھنے کی اجازت دیتی ہیں۔
عالمی گودام آٹومیشن مارکیٹ کے 2025 میں تقریباً 30 بلین ڈالر سے بڑھ کر 2030 تک $60 بلین سے زیادہ ہونے کی توقع ہے، جس میں روبوٹکس دگنے - ہندسوں کی سالانہ ترقی کی شرح پر چارج لے رہے ہیں۔ چیلنج یہ ہے کہ آج کے بہت سے سینسر-کیمرے، ریڈار، اور روایتی لِڈر-صنعتی خود مختاری کی پیچیدگی یا پیمانے کے ساتھ رفتار نہیں رکھ سکتے۔
مینوفیکچرنگ اور لاجسٹکس میں "خود مختار ہر چیز" کو ممکن بنانے کے لیے، سینسنگ ٹیکنالوجی کو چھوٹا، زیادہ قابل، اور ڈرامائی طور پر زیادہ سستی ہونا چاہیے۔
کیوں محسوس کرنا پہلے سے زیادہ اہمیت رکھتا ہے۔
بار بار ہونے والے کاموں کو خودکار کرنے کے لیے ویژن سسٹم ضروری رہے ہیں، لیکن وہ اکثر ناکام ہو جاتے ہیں جہاں درستگی، رفتار اور ماحولیاتی تغیرات کو آپس میں ملایا جاتا ہے۔
کیمرے چکاچوند، سائے اور کم-روشنی کے حالات کے ساتھ جدوجہد کرتے ہیں۔
پرواز کا وقت-(ToF) سینسرز مفید گہرائی کے نقشے فراہم کرتے ہیں لیکن فاصلے پر اور روشن روشنی میں رینج کی درستگی کھو دیتے ہیں۔
روایتی لِڈر لیکن درستگی میں محدود، مہنگے، اور اعلی- والیوم کی تعیناتیوں کے لیے پیمانہ کرنا مشکل ہے۔
صنعتی آٹومیشن ماحول مزید پیچیدگی کا اضافہ کرتے ہیں: چمکدار سکڑ لفاف، عکاس دھاتی پیلیٹ، دھول، اور کمپن سبھی سینسنگ کارکردگی میں مداخلت کر سکتے ہیں۔ ساتھ ساتھ کام کرنے والے روبوٹس کو بھی چاہیے کہ وہ کراس-ٹاک مداخلت سے بچیں جب درجنوں سینسر بیک وقت کام کرتے ہیں۔
نتیجہ 3D سینسنگ-کی ایک نئی کلاس کی بڑھتی ہوئی مانگ ہے جو ذیلی-سینٹی میٹر کی درستگی، کمپیکٹ انضمام، اور روشنی یا ماحولیاتی شور سے استثنیٰ کو یکجا کرتی ہے۔
آٹومیشن کا مستقبل اس ادراک پر منحصر ہے جو اتنا ہی قابل توسیع ہے جتنا کہ یہ عین مطابق ہے۔ یہی وہ جگہ ہے جہاں چپ-کی بنیاد پر FMCW lidar لیب سے گودام تک چھلانگ لگاتا ہے۔
FMCW lidar: فاصلے اور حرکت کو ایک ساتھ ماپنا
سب سے زیادہ امید افزا کامیابیوں میں سے ایک فریکوئنسی ماڈیولڈ کنٹیونٹی ویو (FMCW) lidar ہے، ایک ٹیکنالوجی جو ریڈار کی طرح ایک ہی رینج کے اصول کو استعمال کرتی ہے، جو روشنی پر لاگو ہوتی ہے، جس سے-میگنیٹیوڈ اعلی ریزولیوشن کا آرڈر آتا ہے۔
روایتی ToF lidar کے برعکس، جو لیزر دالوں کی واپسی کے وقت کی پیمائش کرتا ہے، FMCW lidar ایک مسلسل بیم خارج کرتا ہے جس کی فریکوئنسی مستقل طور پر "چرپ" ہوتی ہے۔ جب منعکس روشنی واپس آتی ہے، تو اسے منتقل شدہ سگنل کی ایک کاپی کے ساتھ ہم آہنگی سے ملایا جاتا ہے۔ نتیجے میں دھڑکن کی فریکوئنسی آبجیکٹ کے فاصلے اور اس کی رشتہ دار رفتار دونوں کو ظاہر کرتی ہے۔
یہ دوہری پیمائش صنعتی آٹومیشن کے کئی اہم فوائد کو کھولتی ہے:
ایک اسکین میں رینج اور رفتار، ملٹی-فریم کیلکولیشنز کو ختم کرتے ہوئے
سورج کی روشنی اور محیطی روشنی سے استثنیٰ، چونکہ نظام تعدد کا پتہ لگاتا ہے، چمک کا نہیں۔
گھنے ملٹی-روبوٹ ماحول میں بھی کراس-ٹاک سے آزادی
ہائی سگنل-سے-شور کا تناسب، دھند، دھول، یا چکاچوند کے ذریعے درستگی کا تحفظ
عملی طور پر، FMCW lidar ایک تفصیلی کثیر-جہتی تصویر-گہرائی، عکاسی، اور حرکت- فراہم کر سکتا ہے جو مشینوں کو نہ صرف یہ دیکھنے کی اجازت دیتا ہے کہ اشیاء کہاں ہیں، بلکہ وہ کیسے حرکت کر رہی ہیں۔
سلیکون فوٹوونکس: توسیع پذیر لیڈر کی کلید
جب کہ FMCW اعلی سینسنگ فزکس فراہم کرتا ہے، سلکان فوٹوونکس اسکیل ایبلٹی فراہم کرتا ہے۔
روشنی کے اخراج، بیم اسٹیئرنگ، اور مربوط کھوج کو ایک ہی فوٹوونک چپ پر مربوط کرکے، سلکان فوٹوونکس بھاری آپٹکس، پیچیدہ سیدھ، اور حرکت پذیر حصوں کی ضرورت کو ختم کرتے ہیں۔ یہ عمل بالغ سیمی کنڈکٹر فاؤنڈریز کا استعمال کرتا ہے-اسی قسم جو ڈیٹا کام کے اجزاء تیار کرتا ہے-لڈر سینسر کو ویفر پیمانے پر تعمیر کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
نتائج میں شامل ہوسکتا ہے:
منیچرائزیشن:روبوٹ ہتھیاروں یا خود مختار موبائل روبوٹس (AMRs) میں سرایت کرنے کے لیے اتنے چھوٹے سینسر۔
وشوسنییتا:ختم ہونے یا بڑھنے کے لئے کم حرکت پذیر حصے۔
استطاعت:اعلیٰ-حجم مینوفیکچرنگ کے ذریعے پیداواری لاگت میں کمی آتی ہے۔
مستقل مزاجی:فیکٹری-کیلیبریٹڈ چپس تمام بیڑے میں یکساں کارکردگی کو یقینی بناتی ہیں۔
Voyant کا مربوط FMCW فن تعمیر اس رجحان کی مثال دیتا ہے، ایک ہی ڈائی پر ایمیٹر اور وصول کنندہ دونوں کے ساتھ "lidar-on-a-chip کے انضمام کو حاصل کرتا ہے۔ یہ ڈیزائن اعلی درجے کی 3D سینسنگ کو بطور پروسیسر یا کیمرہ سینسر بنانے کے قابل بناتا ہے، جس سے اسے سلکان انڈسٹری کی نمایاں صلاحیت کا فائدہ اٹھاتے ہوئے پیمانے پر تعیناتی کی پہنچ میں لایا جاتا ہے۔