PEPPERL+FUCHS: 創(chuàng )新技術(shù)推動(dòng)三維測量的變革

從工業(yè)自動(dòng)化到自動(dòng)駕駛汽車(chē)，再到護理機器人，應對未來(lái)挑戰需要強大的3D傳感器來(lái)快速、全面、精確地捕捉周?chē)h(huán)境。倍加福（Pepperl+Fuchs）與弗勞恩霍夫硅技術(shù)研究所（Fraunhofer Institute for Silicon Technology ISIT）合作的一項技術(shù)創(chuàng )新，在保持高成本效益的同時(shí)，能實(shí)現最大的精度和性能。這是第一次將高性能距離測量技術(shù)與MEMS技術(shù)結合起來(lái)，構成了R3000 3-D LiDAR/MEMS傳感器的技術(shù)基礎?；谠搨鞲衅鞯漠a(chǎn)品研究將在2023年漢諾威工業(yè)博覽會(huì )（Hannover Messe 2023）上進(jìn)行展示。

結合兩種技術(shù)的優(yōu)勢
這種基于脈沖測距技術(shù)（PRT）的三維測量，是倍加福開(kāi)發(fā)的一種距離測量方法，可以進(jìn)行擴展以滿(mǎn)足廣泛的要求?；诿棵氚l(fā)射25萬(wàn)多個(gè)激光脈沖，R3000能以毫米精度來(lái)測量從幾厘米到幾百米的距離。環(huán)境光和其他環(huán)境影響被有效地抑制。因此，PRT能提供快速、精確和可靠的測量結果。

為了實(shí)現三維測量，倍加福首次將PRT與Fraunhofer ISIT的微機電系統相結合，這構成了R3000產(chǎn)品研究的一部分：將一個(gè)小型、經(jīng)濟、機械堅固的MEMS微振鏡集成到傳感器中。

通過(guò)壓電驅動(dòng)元件的運動(dòng)，發(fā)射的激光束在兩個(gè)軸上偏轉 40° x 30°。傳統3D傳感器在測量過(guò)程中不會(huì )創(chuàng )建像素網(wǎng)格，與此不同的是，R3000使用特別小的光點(diǎn)和無(wú)縫掃描來(lái)產(chǎn)生具有出色細節的超高分辨率3D點(diǎn)云（point cloud）。

智能用戶(hù)引導讓操作更直觀(guān)
為了盡可能簡(jiǎn)化人機之間的通信，R3000具有額外的功能。該傳感器不僅可以生成3D點(diǎn)云，還可以生成疊加強度的圖像，使場(chǎng)景可視化，從而便于編程和操作。此外，每個(gè)測量點(diǎn)都能用可見(jiàn)激光束顯示。同步激光投影儀讓R3000無(wú)需額外工具即可精確對準和調整，確保易于調試。該功能還可以實(shí)現用戶(hù)與服務(wù)機器人之間的交互。

面向未來(lái)自動(dòng)化的強大3D測量
借助這些創(chuàng )新技術(shù)，R3000 LiDAR/MEMS傳感器將為復雜自動(dòng)化任務(wù)的解決方案帶來(lái)變革。從工業(yè)的無(wú)人駕駛運輸系統到退休和養老院中的患者自動(dòng)運輸，對未知環(huán)境的精確3D圖像測量對于下一代自動(dòng)駕駛至關(guān)重要。

PRT和MEMS的結合，可以實(shí)時(shí)而詳細地捕捉這種復雜的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景。這為使用人工智能（AI）工具的全新評估創(chuàng )建了一個(gè)全面的數據庫。作為一款緊湊且經(jīng)濟高效的傳感器，R3000將為廣泛的應用提供高精度3D測量。通過(guò)結合先進(jìn)的算法，該傳感器將顯著(zhù)推動(dòng)自動(dòng)駕駛汽車(chē)和服務(wù)機器人領(lǐng)域的發(fā)展——不僅在制造廠(chǎng)、醫院或養老院，而且在生活的各個(gè)領(lǐng)域。


R3000 3-D LiDAR/MEMS傳感器


緊湊且經(jīng)濟高效的R3000實(shí)現了高性能的3D測量


隨著(zhù)集成的MEMS微振鏡的運動(dòng)，激光束在兩個(gè)軸上發(fā)生偏轉。


借助精確的掃描，超高分辨率的3D點(diǎn)云（point cloud）被創(chuàng )建出來(lái)。