Technologie radarového snímače laserového skenování: Odemykání nových možností pro AGV, bezpečnost továrny a robotiku
- podíl
- Čas publikace
- 2024/4/23
Shrnutí
Tento článek představuje principy laserového skenovacího radarového senzoru, jeho technické vlastnosti a jeho aplikace AGV, jako je přesné určování polohy, plánování cesty a vyhýbání se překážkám. Tento článek zdůrazňuje roli lidaru při zvyšování bezpečnosti v továrnách a snižování nehod. Pojednává také o aplikaci lidaru v robotice pro autonomní navigaci a vnímání prostředí.
Princip činnosti laserového skenovacího radarového senzoru ( LiDAR).
Princip laserového skenovacího radarového senzoru (Laser Detection And Ranging) je založen především na emisi, šíření, odrazu a příjmu laserových paprsků. Systém Lidar nejprve vysílá laserové paprsky směrem k cílovému objektu prostřednictvím laserového emitoru. Když laserový paprsek narazí na cílový objekt během šíření, odrazí se a část odraženého světla následuje specifickou cestu zpět a je zachycena přijímačem Lidaru. Přijímač poté změří intenzitu odraženého světla a časový rozdíl od emise do příjmu.
Změřením časového rozdílu mezi vyzařováním a příjmem laseru a jeho kombinací se známou rychlostí světla může Lidar přesně vypočítat vzdálenost mezi Lidarem a cílovým objektem. Kromě toho může laserový skener pomocí skenovacích mechanismů také získat informace o tvaru, velikosti a prostorové poloze cílového objektu, a tím vytvářet dvourozměrné obrazy.
Technické vlastnosti laserového skenovacího radarového senzoru ( LiDAR)
Technické vlastnosti laserového skenovacího radarového senzoru (Lidar) zahrnují především vysokou přesnost, vysoké rozlišení, měření na velkou vzdálenost a schopnost detekce více cílů. Díky krátké vlnové délce laserového světla může Lidar dosáhnout přesnosti měření vzdálenosti na milimetrové úrovni a přesně získat informace o poloze a tvaru cílových objektů. Lidar má zároveň charakteristiku vysokého rozlišení, které umožňuje získat podrobnější informace o cílových objektech úpravou úhlu a rozlišení laserového paprsku.
Lidar dosahuje přesného měření a polohování cílových objektů pomocí vyzařování laserových paprsků a měření intenzity a časového rozdílu odraženého světla. Jeho technické vlastnosti, jako je vysoká přesnost, vysoké rozlišení, měření na velkou vzdálenost a schopnost detekce více cílů, činí Lidar široce použitelným v oblastech, jako je autonomní řízení, navigace robotů, bezpečnostní ochrana v továrních oblastech, mapování terénu a další oblasti.
Aplikace laserového skenovacího radarového senzoru ( LiDAR) v AGV, ochraně provozní bezpečnosti v továrně a robotickém průmyslu
Při použití AGV (Automated Guided Vehicles) poskytuje lidar přesnou navigaci a informace o poloze díky své bezkontaktní metodě detekce, rychlé a přesné lokalizaci a možnostem určování vzdálenosti. Nepřetržitým monitorováním okolního prostředí lidar zajišťuje, že AGV provádějí úkoly bezpečně a efektivně ve složitých logistických prostředích. Ať už se jedná o těžká nákladní vozidla AGV sledující procesy manipulace s materiálem, inteligentně provádějící úkoly vykládky při změně destinací přepravy nebo manipulaci, skladování a správu zboží ve skladovém a logistickém průmyslu, lidar umožňuje AGV dosahovat přesné navigace a vyhýbat se překážkám, čímž zlepšuje efektivitu logistiky. , snížení mzdových nákladů a snížení výskytu kolizí.
Z hlediska bezpečnostní ochrany v továrním provozu hraje nezastupitelnou roli i lidar. V provozních oblastech zařízení, jako jsou výtahy, robotická ramena, překlápěcí stroje a posuvné vozy, může lidar nepřetržitě monitorovat okolní prostředí, aby bylo zajištěno, že se do provozního dosahu zařízení nedostane žádný personál nebo překážky. Jakmile jsou zjištěny abnormální podmínky, lidar může okamžitě vydat výstrahy nebo zastavit pohyb zařízení, čímž účinně zajistí bezpečnost pracovníků a zařízení. Tato bezpečnostní ochranná funkce je velmi důležitá pro zlepšení efektivity výroby a snížení rizika nehod.
Jak se bezpečnostní laserové skenery liší od jiných bezpečnostních zařízení?
Lidar vyzařuje světlo aktivně a nespoléhá se na okolní světlo. Na rozdíl od kamer, které pasivně přijímají světlo, lidar vytváří miliony bodů ve vesmíru tím, že vysílá miliony pulzů za sekundu, čímž nastiňuje detaily objektů ve vesmíru. Díky své aktivní emisní charakteristice je lidar minimálně ovlivněn změnami okolního světla.
1. Bezpečnostní laserové skenery mají oproti světelným závorám výhody z hlediska místa instalace. Velmi snadné je také vyrovnání optické osy při instalaci. I složité ochranné zóny lze snadno konfigurovat pomocí intuitivního softwaru.
2. Bezpečnostní laserové skenery nepředstavují ve srovnání s bezpečnostními rohožemi riziko poškození padajícími obrobky. Ochranné zóny s bezpečnostními laserovými skenery lze libovolně konfigurovat, což usnadňuje implementaci změn uspořádání. Při změně rozložení není potřeba skladovat různé velikosti a tvary bezpečnostních rohoží, aby se vytvořily různé tvary ochranných zón.
3.Ve srovnání s jinými bezpečnostními zařízeními mají bezpečnostní laserové skenery méně omezení ohledně místa instalace a ochranných oblastí. Snadno se instalují, s minimálním rizikem selhání, což z nich činí účinná bezpečnostní zařízení poskytující ochranu.
V oblasti robotiky ukázal lidar obrovské vyhlídky na uplatnění. Ať už se jedná o servisní roboty nebo průmyslové roboty, lidar může poskytovat přesné informace o navigaci a poloze, což umožňuje autonomní pohyb a funkce vyhýbání se překážkám. S pomocí 2D lidaru bylo dosaženo významného pokroku v oblasti mobilních robotů, jako jsou logistické roboty, komerční úklidové roboty a doručovací roboty. Jak technologie pokračuje vpřed a náklady klesají, aplikace lidaru v oblasti robotiky se ještě více rozšíří, což povede k rychlému rozvoji robotické technologie.
Výhody 2D radaru ve srovnání s 3D radarem
Při rozhodování mezi 2D a 3D radarem jsou volby lidí obvykle založeny na konkrétních potřebách aplikace, nákladech a technologických omezeních. Zatímco 3D radar má významné výhody při získávání informací o hloubce prostředí, zjišťování překážek a budování sjízdných oblastí, 2D radar zůstává v určitých scénářích populárnější.
Úvahy o nákladech: Obecně jsou výrobní náklady a technická složitost 3D radaru vyšší než u 2D radaru. Pro aplikace s omezeným rozpočtem nebo pro aplikace, které nevyžadují komplexní vnímání prostředí, může být 2D radar ekonomicky rozumnější volbou.
Požadavky na aplikaci: 2D radar poskytuje především dvourozměrné zobrazování. Sice postrádá informaci o výšce, ale pro aplikace vyžadující pouze plochou navigaci nebo jednoduchou detekci překážek postačí. Například v některých jednoduchých scénářích automatizace může stačit 2D radar.
Technologická omezení: V určitých prostředích nebo podmínkách nemusí 3D radar správně fungovat nebo může dojít ke snížení výkonu. Například při silném dešti, sněžení, husté mlze a jiných povětrnostních podmínkách se může schopnost detekce infračervených vln výrazně snížit, což by mohlo ovlivnit výkon 3D radaru. Mezitím může být 2D radar na tyto podmínky méně citlivý, a tudíž potenciálně spolehlivější.