《電子技術(shù)應(yīng)用》
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創(chuàng)新技術(shù)推動三維測量的變革

脈沖測距技術(shù)(PRT)與MEMS技術(shù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了高分辨率的3D點(diǎn)云(point cloud)
2023-06-01
來源:倍加福
關(guān)鍵詞: MEMS 傳感器 自動化

  從工業(yè)自動化到自動駕駛汽車,,再到護(hù)理機(jī)器人,,應(yīng)對未來挑戰(zhàn)需要強(qiáng)大的3D傳感器來快速,、全面、精確地捕捉周圍環(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,能實(shí)現(xiàn)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(jié)合起來,,構(gòu)成了R3000 3-D LiDAR/MEMS傳感器的技術(shù)基礎(chǔ)?;谠搨鞲衅鞯漠a(chǎn)品研究將在2023年漢諾威工業(yè)博覽會(Hannover Messe 2023)上進(jìn)行展示,。

  結(jié)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,是倍加福開發(fā)的一種距離測量方法,,可以進(jìn)行擴(kuò)展以滿足廣泛的要求,。基于每秒發(fā)射25萬多個激光脈沖,,R3000能以毫米精度來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(jié)果。

  為了實(shí)現(xiàn)三維測量,,倍加福首次將PRT與Fraunhofer ISIT的微機(jī)電系統(tǒng)相結(jié)合,,這構(gòu)成了R3000產(chǎn)品研究的一部分:將一個小型,、經(jīng)濟(jì),、機(jī)械堅固的MEMS微振鏡集成到傳感器中。

  通過壓電驅(qū)動元件的運(yùn)動,,發(fā)射的激光束在兩個軸上偏轉(zhuǎn) 40° x 30°,。傳統(tǒng)3D傳感器在測量過程中不會創(chuàng)建像素網(wǎng)格,,與此不同的是,R3000使用特別小的光點(diǎn)和無縫掃描來產(chǎn)生具有出色細(xì)節(jié)的超高分辨率3D點(diǎn)云(point cloud),。

  智能用戶引導(dǎo)讓操作更直觀

  為了盡可能簡化人機(jī)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(qiáng)度的圖像,,使場景可視化,從而便于編程和操作,。此外,,每個測量點(diǎn)都能用可見激光束顯示。同步激光投影儀讓R3000無需額外工具即可精確對準(zhǔn)和調(diào)整,,確保易于調(diào)試,。該功能還可以實(shí)現(xiàn)用戶與服務(wù)機(jī)器人之間的交互。

面向未來自動化的強(qiáng)大3D測量

  借助這些創(chuàng)新技術(shù),,R3000 LiDAR/MEMS傳感器將為復(fù)雜自動化任務(wù)的解決方案帶來變革,。從工業(yè)的無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)到退休和養(yǎng)老院中的患者自動運(yùn)輸,對未知環(huán)境的精確3D圖像測量對于下一代自動駕駛至關(guān)重要,。

  PRT和MEMS的結(jié)合,,可以實(shí)時而詳細(xì)地捕捉這種復(fù)雜的動態(tài)場景。這為使用人工智能(AI)工具的全新評估創(chuàng)建了一個全面的數(shù)據(jù)庫,。作為一款緊湊且經(jīng)濟(jì)高效的傳感器,,R3000將為廣泛的應(yīng)用提供高精度3D測量。通過結(jié)合先進(jìn)的算法,,該傳感器將顯著推動自動駕駛汽車和服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展——不僅在制造廠,、醫(yī)院或養(yǎng)老院,而且在生活的各個領(lǐng)域,。

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  R3000 3-D LiDAR/MEMS傳感器

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  緊湊且經(jīng)濟(jì)高效的R3000實(shí)現(xiàn)了高性能的3D測量

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  隨著集成的MEMS微振鏡的運(yùn)動,,激光束在兩個軸上發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

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  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,。

  自動化是我們的世界。完美的解決方案是我們的目標(biāo),。



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