Technologia laserowego czujnika radarowego: odblokowywanie nowych możliwości dla pojazdów AGV, bezpieczeństwa fabrycznego i robotyki
- udział
- opublikowany
- 2024/4/23
streszczenie
W tym artykule omówiono zasady, cechy techniczne i właściwości techniczne czujnika radarowego ze skanowaniem laserowym oraz jego zastosowania AGV, takie jak precyzyjne pozycjonowanie, planowanie ścieżki i unikanie przeszkód. W tym artykule podkreślono rolę lidaru w zwiększaniu bezpieczeństwa operacji fabrycznych i ograniczaniu liczby wypadków. Omówiono także zastosowanie lidaru w robotyce do autonomicznej nawigacji i percepcji otoczenia.
Zasada działania laserowego czujnika radarowego ( LiDAR).
Zasada działania laserowego czujnika radarowego (wykrywanie i określanie zasięgu lasera) opiera się głównie na emisji, propagacji, odbiciu i odbiorze wiązek laserowych. System Lidar najpierw emituje wiązki lasera w kierunku obiektu docelowego poprzez emiter laserowy. Kiedy wiązka lasera napotyka obiekt docelowy podczas propagacji, odbija się, a część odbitego światła podąża określoną ścieżką z powrotem i jest wychwytywana przez odbiornik Lidaru. Następnie odbiornik mierzy intensywność odbitego światła i różnicę czasu od emisji do odbioru.
Mierząc różnicę czasu między emisją a odbiorem lasera i łącząc ją ze znaną prędkością światła, Lidar może dokładnie obliczyć odległość pomiędzy Lidarem a obiektem docelowym. Dodatkowo, poprzez mechanizmy skanujące, skaner laserowy może również uzyskać informacje o kształcie, rozmiarze i położeniu przestrzennym obiektu docelowego, konstruując w ten sposób dwuwymiarowe obrazy.
Charakterystyka techniczna laserowego czujnika radarowego skanującego ( LiDAR)
Charakterystyka techniczna laserowego czujnika radarowego (Lidar) obejmuje głównie wysoką precyzję, wysoką rozdzielczość, pomiary dalekiego zasięgu i zdolność wykrywania wielu celów. Dzięki krótkiej długości fali światła laserowego Lidar może osiągnąć milimetrową dokładność pomiaru odległości, dokładnie uzyskując informacje o położeniu i kształcie obiektów docelowych. Jednocześnie Lidar charakteryzuje się wysoką rozdzielczością, co pozwala na uzyskanie bardziej szczegółowych informacji o obiektach docelowych poprzez regulację kąta i rozdzielczości wiązki lasera.
Lidar umożliwia precyzyjny pomiar i pozycjonowanie obiektów docelowych poprzez emisję wiązek laserowych oraz pomiar natężenia i różnicy czasu odbitego światła. Jego właściwości techniczne, takie jak wysoka precyzja, wysoka rozdzielczość, pomiary dalekiego zasięgu i zdolność wykrywania wielu celów, sprawiają, że Lidar ma szerokie zastosowanie w takich dziedzinach, jak jazda autonomiczna, nawigacja robotów, ochrona bezpieczeństwa na obszarach fabrycznych, mapowanie terenu i inne obszary.
Zastosowanie laserowego czujnika radarowego skanującego ( LiDAR) w pojazdach AGV, ochronie bezpieczeństwa operacyjnego obszaru fabrycznego i przemyśle robotyki
W przypadku pojazdów AGV (zautomatyzowanych pojazdów kierowanych) lidar zapewnia precyzyjną nawigację i informacje o położeniu dzięki bezkontaktowej metodzie wykrywania, szybkiej i dokładnej lokalizacji oraz możliwościom określania odległości. Dzięki ciągłemu monitorowaniu otaczającego środowiska lidar gwarantuje, że pojazdy AGV bezpiecznie i wydajnie wykonują zadania w złożonych środowiskach logistycznych. Niezależnie od tego, czy chodzi o ciężkie pojazdy AGV realizujące procesy przeładunku materiałów, inteligentne wykonywanie zadań rozładunku w miarę zmiany miejsc docelowych transportu, czy też obsługę, przechowywanie i zarządzanie towarami w branży magazynowania i logistyki, lidar umożliwia pojazdom AGV osiągnięcie precyzyjnej nawigacji i unikanie przeszkód, poprawiając w ten sposób efektywność logistyki , zmniejszając koszty pracy i zmniejszając częstość wypadków kolizyjnych.
Jeśli chodzi o ochronę bezpieczeństwa w zakładach produkcyjnych, lidar odgrywa również niezastąpioną rolę. W obszarach działania sprzętu, takiego jak windy, ramiona robotyczne, maszyny do przerzucania i samochody przesuwne, lidar może w sposób ciągły monitorować otaczające środowisko, aby mieć pewność, że żaden personel ani przeszkody nie znajdą się w zasięgu działania sprzętu. Po wykryciu nieprawidłowych warunków lidar może natychmiast wysłać alert lub zatrzymać ruch sprzętu, skutecznie zapewniając bezpieczeństwo pracowników i sprzętu. Ta funkcja ochrony bezpieczeństwa ma istotne znaczenie w poprawie wydajności produkcji fabrycznej i zmniejszeniu ryzyka wypadków.
Czym laserowe skanery bezpieczeństwa różnią się od innych urządzeń zabezpieczających?
Lidar aktywnie emituje światło i nie jest zależny od światła otoczenia. W przeciwieństwie do kamer, które pasywnie odbierają światło, lidar tworzy miliony punktów w przestrzeni, emitując miliony impulsów na sekundę, zarysowując szczegóły obiektów w przestrzeni. Ze względu na swoją aktywną charakterystykę emisji, lidar jest w minimalnym stopniu podatny na zmiany oświetlenia otoczenia.
1. Laserowe skanery bezpieczeństwa mają przewagę pod względem miejsca instalacji w porównaniu z kurtynami świetlnymi. Wyrównanie osi optycznej podczas instalacji jest również bardzo łatwe. Nawet złożone strefy ochrony można łatwo skonfigurować za pomocą intuicyjnego oprogramowania.
2. W porównaniu do mat bezpieczeństwa, laserowe skanery bezpieczeństwa nie stwarzają ryzyka uszkodzenia na skutek spadających przedmiotów. Strefy ochrony wyposażone w laserowe skanery bezpieczeństwa można dowolnie konfigurować, co ułatwia wprowadzanie zmian w układzie. Przy zmianie układu nie ma potrzeby magazynowania mat bezpieczeństwa o różnych rozmiarach i kształtach, aby utworzyć różne kształty stref ochronnych.
3. W porównaniu do innych urządzeń zabezpieczających, laserowe skanery bezpieczeństwa mają mniej ograniczeń dotyczących miejsca instalacji i obszarów chronionych. Są łatwe w montażu, przy minimalnym ryzyku awarii, co czyni je skutecznymi urządzeniami zabezpieczającymi zapewniającymi ochronę.
W dziedzinie robotyki lidar wykazał ogromne perspektywy zastosowania. Niezależnie od tego, czy są to roboty usługowe, czy przemysłowe, lidar może zapewnić precyzyjną nawigację i informacje o położeniu, umożliwiając autonomiczny ruch i funkcje unikania przeszkód. Dzięki pomocy lidaru 2D poczyniono znaczny postęp w dziedzinie robotów mobilnych, takich jak roboty logistyczne, komercyjne roboty sprzątające i roboty dostawcze. W miarę ciągłego rozwoju technologii i spadku kosztów zastosowanie lidaru w robotyce stanie się jeszcze bardziej powszechne, co doprowadzi do szybkiego rozwoju technologii robotycznej.
Zalety radaru 2D w porównaniu do radaru 3D
Decydując się między radarem 2D a 3D, ludzie zwykle opierają się na konkretnych potrzebach aplikacji, rozważaniach kosztowych i ograniczeniach technologicznych. Chociaż radar 3D ma znaczące zalety w uzyskiwaniu informacji o głębokości otoczenia, wykrywaniu przeszkód i konstruowaniu obszarów, po których można jeździć, radar 2D pozostaje bardziej popularny w niektórych scenariuszach.
Względy kosztów: Ogólnie rzecz biorąc, koszty produkcji i złożoność techniczna radaru 3D są wyższe niż w przypadku radaru 2D. W przypadku zastosowań o ograniczonym budżecie lub tych, które nie wymagają złożonej percepcji środowiska, radar 2D może być bardziej uzasadnionym ekonomicznie wyborem.
Wymagania aplikacji: Radar 2D zapewnia przede wszystkim obrazowanie dwuwymiarowe. Chociaż brakuje w nim informacji o wysokości, jest on wystarczający do zastosowań wymagających jedynie nawigacji płaskiej lub prostego wykrywania przeszkód. Na przykład w niektórych prostych scenariuszach automatyzacji wystarczy radar 2D.
Ograniczenia technologiczne: W pewnych środowiskach i warunkach radar 3D może nie działać prawidłowo lub może wystąpić pogorszenie jego wydajności. Na przykład podczas ulewnego deszczu, śniegu, gęstej mgły i innych warunków pogodowych zdolność wykrywania fal podczerwonych może znacznie się zmniejszyć, co może mieć wpływ na działanie radaru 3D. Tymczasem radar 2D może być mniej czuły na te warunki, a tym samym potencjalnie bardziej niezawodny.