Zdroj: YDLIDAR

Principio di funzionamento della tecnologia LIDAR

Triangolazione LIDAR 

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Quando il raggio laser irradia un oggetto che si trova alla minima distanza misurabile, il sistema ottico del ricevitore concentra la radiazione riflessa sul pixel N. La radiazione riflessa da un oggetto che si trova alla massima distanza misurabile viene concentrata sul pixel 1. Le distanze e gli angoli tra il laser, l’ottica del sensore e il sensore stesso sono definiti con precisione, consentendo l’uso di equazioni goniometriche per calcolare la distanza tra l’oggetto e il LIDAR. Il LIDAR utilizza un laser a infrarossi con una lunghezza d’onda di 793 nm.

Il principio di funzionamento mostra che la maggior parte dei pixel del sensore viene utilizzata per misurare distanze minori: pertanto, il LIDAR misura distanze più piccole con maggiore precisione. Ad esempio, per l’immagine sopra con un sensore da 2048 pixel, vengono utilizzati circa 1200 pixel (1 pixel = 1,67 mm) per una portata fino a 2 m e sono disponibili 848 pixel (1 pixel = 9,43 mm) per una portata da 2 a 10 m.

In un LIDAR reale, le distanze e gli angoli sono scelti per consentire la misurazione della distanza nell’intervallo richiesto che, ad esempio, per Ydlidar G4 è compreso tra 0,28 e 16 m con una precisione di ±20 mm per distanze <1 m e ±2% per una portata di 1-8 m.

Un sensore sensibile può essere "accecato" più facilmente: di conseguenza, questo tipo di LIDAR è più adatto per un utilizzo all’interno con un’intensità di illuminazione fino a 550 Lux (oltre i 2.000 Lux esiste un rischio concreto di danneggiare il sensore). Fa eccezione il Ydlidar X4 Pro, che funziona anche con un’illuminazione di 2.000 Lux e il suo massimo è di 40.000 Lux.

LIDAR a Tempo di volo (ToF LIDAR)

Il laser emette periodicamente brevi impulsi luminosi nella regione dell’infrarosso. La luce riflessa dall’oggetto viene rilevata da un fotorilevatore. LIDAR misura il tempo tra l’impulso emesso e il momento in cui è stata rilevata la riflessione. Il LIDAR utilizza un laser a infrarossi con una lunghezza d’onda di 905 nm.

La distanza massima misurabile è definita dal periodo T, Dmax. = 0.5cT e dal rapporto segnale/rumore. La distanza minima misurabile è limitata dalla precisione della misurazione del tempo.

Se confrontiamo, ad esempio, l’accuratezza del LIDAR TG30 e del G4, scopriamo che il G4 è più preciso fino a una distanza di 3 m mentre il TG30 è più preciso per distanze maggiori.

Il fotorilevatore ha una resistenza all’"accecamento" notevolmente superiore a quella del sensore utilizzato nei LIDAR a triangolazione. In genere funziona fino a 70.000 Lux e può sopportare un massimo di 100.000 Lux. Risulta quindi più adatto a lavorare in un ambiente esterno.

LIDAR 2D nell’offerta di SOS electronic

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Significato di parametri importanti

La parte superiore del LIDAR (in cui si trovano il laser, il fotorilevatore e il sistema ottico) ruota, per cui il campo visivo (campo visivo orizzontale) è di 360°. La velocità di rotazione è tipicamente di 5-12 giri/s (frequenza del motore) ed è regolabile mediante PWM o un comando tramite l’interfaccia UART. La frequenza di misura (Frequenza di intervallo) è compresa tra 3.000 e 20.000 Hz a seconda del tipo e non è regolabile. Con una frequenza di 3.000 Hz e 6 giri/s, il lidar effettua 500 misurazioni per giro (360˚). Ne consegue un altro parametro, la risoluzione angolare. In questo caso, la risoluzione angolare è 360/500=0.72˚. Il significato degli altri parametri è ovvio.

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Come avviare il LIDAR 

Ogni kit di sviluppo lidar contiene il LIDAR stesso, un convertitore dall’interfaccia LIDAR (UART, PWM) a USB e un cavo USB. Per il sistema operativo Windows, sarà necessario installare i driver VCP per il CP2102 e scarica il LidarViewer (TOOL) dal sito web di Ydlidar.

Per il collaudo su Linux, sarà necessario installare ROS (Robot Operating System) per la propria distribuzione Linux, scaricare i codici sorgente dell’SDK e del driver per un LIDAR specifico dal sito Ydlidar, compilarli e installarli. Per i dettagli, consultare il manuale d’uso.

Abbiamo ampliato la nostra offerta di prodotti con la gamma di sensori YDlidar che misurano la distanza e che hanno il maggior potenziale di successo in molte applicazioni attuali e future. Scegli tra la gamma di prodotti disponibili direttamente dal nostro magazzino. Saremo lieti di fornirti gli altri LIDAR su ordinazione, in tempi brevi e a condizioni vantaggiose. Per ulteriori informazioni tecniche sui singoli sensori, consulta il nostro sito web.

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