Innowacyjna technologia rewolucjonizuje pomiary 3D

223

Połączenie technologii PRT (Pulse Ranging Technology) i technologii MEMS umożliwia tworzenie trójwymiarowych chmur punktów o dużej rozdzielczości. Od automatyki przemysłowej i pojazdy autonomiczne, po roboty opiekuńcze — sprostanie wyzwaniom przyszłości będzie wymagało zaawansowanych czujników 3D, które szybko, kompleksowo i z milimetrową precyzją rejestrują otoczenie.

Innowacja technologiczna firmy Pepperl+Fuchs we współpracy z Instytutem Technologii Krzemowej im. Fraunhofera zapewnia maksymalną precyzję i wydajność przy zachowaniu wysokiej opłacalności. Po raz pierwszy technologia pomiaru odległości została połączona z technologią MEMS w czujniku R3000 3-D LiDAR/MEMS, prezentowanym na targach Hannover Messe 2023.

Połączenie zalet dwóch technologii

Pomiar 3-D został oparty na technologii Pulse Ranging Technology (PRT), skalowalnej metodzie pomiaru odległości, opracowanej przez firmę Pepperl+Fuchs. Na podstawie ponad 250 tys. emitowanych impulsów laserowych na sekundę, czujnik mierzy odległość od kilku centymetrów do kilkuset metrów z milimetrową dokładnością. Wpływ światła otoczenia i innych czynników środowiskowych jest tu skutecznie tłumiony. W rezultacie, PRT jest w stanie w krótkim czasie dostarczyć precyzyjne i wiarygodne wyniki pomiarów.

Wraz z ruchem zintegrowanego lustra MEMS, wiązka lasera jest odchylana w dwóch osiach

Aby osiągnąć trzeci wymiar, firma Pepperl+Fuchs po raz pierwszy łączy PRT z systemem mikroelektromechanicznym firmy Fraunhofer ISIT w ramach badania R3000: małe, ekonomiczne i wytrzymałe mechanicznie lustro MEMS jest zintegrowane z czujnikiem.

Poprzez ruch napędzanego piezoelektrycznie elementu, emitowana wiązka lasera jest odchylana w dwóch osiach o 40° x 30°. W przeciwieństwie do konwencjonalnych czujników 3D, podczas pomiaru nie powstaje siatka pikseli. Zamiast tego R3000 wykorzystuje wyjątkowo mały punkt świetlny i płynne skanowanie w celu stworzenia trójwymiarowej chmury punktów o ultrawysokiej rozdzielczości i wyjątkowej szczegółowości.

Intuicyjna obsługa dzięki inteligentnemu przewodnikowi użytkownika

Aby maksymalnie uprościć komunikację między człowiekiem i maszyną, R3000 wyposażono w dodatkowe funkcje. Czujnik nie tylko generuje trójwymiarową chmurę punktów, ale też nałożony obraz intensywności, który może wizualizować scenę, a tym samym ułatwiać programowanie i obsługę. Dodatkowo, każdy punkt pomiarowy można wyświetlić za pomocą widocznej wiązki laserowej. Synchroniczny projektor laserowy umożliwia precyzyjne ustawienie i regulację R3000 bez dodatkowych narzędzi, co ułatwia uruchomienie. Ta funkcja umożliwia również interakcję między użytkownikiem i np. robotem serwisowym.

Dzięki precyzyjnemu skanowaniu powstają trójwymiarowe chmury punktów o bardzo wysokiej rozdzielczości

Pomiar 3D do przyszłych zadań z zakresu automatyzacji

Dzięki innowacyjnej technologii, czujnik LiDAR/MEMS R3000 zwiastuje rewolucję w rozwiązywaniu złożonych zadań automatyzacji. Precyzyjne, trójwymiarowe obrazy nieznanych środowisk są niezbędne do następnej generacji systemów autonomicznej jazdy — od transportu bez kierowcy w przemyśle, po zautomatyzowany transport pacjentów w domach spokojnej starości i domach opieki.

Dzięki połączeniu PRT i MEMS, złożone, dynamiczne sceny mogą być szczegółowo rejestrowane w czasie rzeczywistym. W ten sposób powstaje kompleksowa baza danych do zupełnie nowych ocen z wykorzystaniem narzędzi sztucznej inteligencji. Jako kompaktowy i ekonomiczny czujnik, R3000 umożliwia realizację precyzyjnych pomiarów 3D w szerokim zakresie zastosowań. W połączeniu z zaawansowanymi algorytmami, może znacznie przyspieszyć rozwój w obszarze autonomicznych pojazdów i robotyki usługowej, nie tylko w zakładach produkcyjnych, szpitalach czy domach opieki, ale we wszystkich dziedzinach życia.

Źródło: PEPPERL + FUCHS