Od automatyki przemysłowej, poprzez pojazdy autonomiczne, aż po roboty opiekuńcze — sprostanie wyzwaniom przyszłości będzie wymagało potężnych czujników 3D, które szybko, kompleksowo i z milimetrową precyzją rejestrują otoczenie. Innowacja technologiczna firmy Pepperl+Fuchs we współpracy z instytutem Fraunhofer Institute for Silicon Technology ISIT umożliwia osiągnięcie maksymalnej precyzji i wydajności przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej efektywności kosztowej. Po raz pierwszy połączono wysokowydajną technologię pomiaru odległości z technologią MEMS. Takie rozwiązanie podstawę konstrukcji czujnika LiDAR/MEMS R3000 3D, który zostanie zaprezentowany jako studium produktu podczas targów Hannover Messe 2023. Odwiedź nas na naszym stoisku w hali 9, stoisko D76, i dowiedz się więcej!
Pomiary 3D są oparte na technologii impulsowego pomiaru odległości (PRT). Ta metoda pomiaru odległości opracowana przez firmę Pepperl+Fuchs może być skalowana w celu zaspokojenia szerokiego zakresu potrzeb. Bazując na impulsach laserowych emitowanych ponad 250 000 razy na sekundę, umożliwia ona pomiary odległości od kilku centymetrów do kilkuset metrów z milimetrową dokładnością. Wpływ światła otoczenia i inne czynników środowiskowych jest skutecznie tłumiony. W rezultacie PRT zapewnia szybkie, precyzyjne i wiarygodne wyniki pomiarów.
W celu osiągnięcia trzeciego wymiaru firma Pepperl+Fuchs po raz pierwszy połączyła PRT z mikroukładem elektromechanicznym instytutu Fraunhofer ISIT w ramach studium produktu R3000: Niewielkie, ekonomiczne i wytrzymałe mechanicznie lusterko MEMS jest zintegrowane z czujnikiem. Dzięki ruchowi elementu napędzanego piezoelektrycznie emitowana wiązka laserowa jest odchylana w dwóch osiach w zakresie 40° x 30°. W przeciwieństwie do konwencjonalnych czujników 3D, podczas procesu pomiaru nie jest tworzona siatka pikseli. Zamiast tego R3000 wykorzystuje szczególnie małą plamkę światła i ciągłe skanowanie do tworzenia chmur punktów 3D o bardzo wysokiej rozdzielczości i wyjątkowej szczegółowości.
W celu maksymalnego uproszczenia komunikacji między człowiekiem a maszyną, R3000 został wyposażony w dodatkowe funkcje. Czujnik nie tylko generuje chmurę punktów 3D, ale także nakładany obraz intensywności, który może wizualizować scenę, co ułatwia programowanie i obsługę. Ponadto każdy punkt pomiarowy może być wyświetlany za pomocą wiązki laserowej w zakresie światła widzialnego. Synchroniczny projektor laserowy umożliwia precyzyjne wyrównanie i dostosowanie R3000 bez dodatkowych narzędzi, co zapewnia łatwe przekazanie do eksploatacji. Funkcja ta zapewnia między innymi interakcję między użytkownikiem a robotem usługowym.
Dzięki innowacyjnej technologii czujnik R3000 LiDAR/MEMS zapowiada rewolucję w rozwiązywaniu złożonych zadań automatyki. Precyzyjne obrazy 3D nieznanego otoczenia są niezbędne dla następnej generacji transportu autonomicznego — począwszy od systemów transportu bez kierowcy w przemyśle po zautomatyzowany transport pacjentów w domach spokojnej starości i domach opieki.
Dzięki połączeniu PRT i MEMS takie złożone, dynamiczne sceny mogą być szczegółowo rejestrowane w czasie rzeczywistym. W ten sposób powstaje obszerna baza danych do zupełnie nowych oszacowań z wykorzystaniem narzędzi sztucznej inteligencji (AI). Kompaktowy i ekonomiczny czujnik R3000 sprawi, że wysoce precyzyjne pomiary 3D będą dostępne w szerokim zakresie zastosowań. W połączeniu z zaawansowanymi algorytmami czujnik ten znacząco przyczyni się do rozwoju w dziedzinie pojazdów autonomicznych i robotyki usługowej — nie tylko w zakładach produkcyjnych, szpitalach czy domach opieki, ale we wszystkich dziedzinach życia.