PEPPERL+FUCHS: 創(chuàng)新技術(shù)推動三維測量的變革

從工業(yè)自動化到自動駕駛汽車，再到護理機器人，應(yīng)對未來挑戰(zhàn)需要強大的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，可以進行擴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。

為了實現(xiàn)三維測量，倍加福首次將PRT與Fraunhofer ISIT的微機電系統(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、機械堅固的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使用特別小的光點和無縫掃描來產(chǎn)生具有出色細節(jié)的超高分辨率3D點云（point cloud）。

智能用戶引導讓操作更直觀
為了盡可能簡化人機之間的通信，R3000具有額外的功能。該傳感器不僅可以生成3D點云，還可以生成疊加強度的圖像，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和調(diào)整，確保易于調(diào)試。該功能還可以實現(xiàn)用戶與服務(wù)機器人之間的交互。

面向未來自動化的強大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化任務(wù)的解決方案帶來變革。從工業(yè)的無人駕駛運輸系統(tǒng)到退休和養(yǎng)老院中的患者自動運輸，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，可以實時而詳細地捕捉這種復雜的動態(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)合先進的算法，該傳感器將顯著推動自動駕駛汽車和服務(wù)機器人領(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。


R3000 3-D LiDAR/MEMS傳感器


緊湊且經(jīng)濟高效的R3000實現(xiàn)了高性能的3D測量


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


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