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

從工業(yè)自動(dòng)化到自動(dòng)駕駛汽車，再到護(hù)理機(jī)器人，應(yīng)對(duì)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(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，在保持高成本效益的同時(shí)，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(cè)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(huì)（Hannover Messe 2023）上進(jìn)行展示。

結(jié)合兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
這種基于脈沖測(cè)距技術(shù)（PRT）的三維測(cè)量，是倍加福開發(fā)的一種距離測(cè)量方法，可以進(jìn)行擴(kuò)展以滿足廣泛的要求?；诿棵氚l(fā)射25萬多個(gè)激光脈沖，R3000能以毫米精度來測(cè)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(cè)量結(jié)果。

為了實(shí)現(xiàn)三維測(cè)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(gè)小型、經(jīng)濟(jì)、機(jī)械堅(jiān)固的MEMS微振鏡集成到傳感器中。

通過壓電驅(qū)動(dòng)元件的運(yùn)動(dòng)，發(fā)射的激光束在兩個(gè)軸上偏轉(zhuǎn) 40° x 30°。傳統(tǒng)3D傳感器在測(cè)量過程中不會(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(jiǎn)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(chǎng)景可視化，從而便于編程和操作。此外，每個(gè)測(cè)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(duì)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(dòng)化的強(qiáng)大3D測(cè)量
借助這些創(chuàng)新技術(shù)，R3000 LiDAR/MEMS傳感器將為復(fù)雜自動(dòng)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(dòng)運(yùn)輸，對(duì)未知環(huán)境的精確3D圖像測(cè)量對(duì)于下一代自動(dòng)駕駛至關(guān)重要。

PRT和MEMS的結(jié)合，可以實(shí)時(shí)而詳細(xì)地捕捉這種復(fù)雜的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景。這為使用人工智能（AI）工具的全新評(píng)估創(chuàng)建了一個(gè)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(cè)量。通過結(jié)合先進(jìn)的算法，該傳感器將顯著推動(dòng)自動(dòng)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(gè)領(lǐng)域。


R3000 3-D LiDAR/MEMS傳感器


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


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


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。