Zdroj: YDLIDAR

Zasada działania technologii LIDAR

Lidar triangulacyjny 

Zdroj:YDLIDAR

Gdy wiązka lasera napromieniowuje obiekt znajdujący się w minimalnej odległości umożliwiającej dokonanie pomiaru, układ optyczny odbiornika skupia odbite promieniowanie na pikselu N. Promieniowanie odbite od obiektu znajdującego się w maksymalnej mierzalnej odległości skupia się na pikselu 1. Odległości i kąty pomiędzy laserem, układem optycznym czujnika i samym czujnikiem są precyzyjnie określone, co pozwala na zastosowanie równań goniometrycznych do obliczenia odległości pomiędzy obiektem a lidarem. Lidar wykorzystuje laser podczerwieni o długości fali 793 nm.

Z zasady działania wynika, że większość pikseli czujnika jest wykorzystywana do pomiaru mniejszych odległości, lidar mierzy zatem mniejsze odległości z większą dokładnością. Na przykład, dla powyższego produktu z czujnikiem o rozdzielczości 2048 pikseli, dla zasięgu do 2 m wykorzystuje się około 1200 pikseli (1 piksel = 1,67 mm), a dla zasięgu od 2 do 10 m dostępnych jest 848 pikseli (1 piksel = 9,43 mm).

W rzeczywistości w lidarze odległości i kąty dobiera się tak, aby umożliwić pomiar odległości w wymaganym zakresie, np. dla rozwiązania YDLIDAR G4 jest to od 0,28 do 16 m z dokładnością ±20 mm dla odległości <1 m i ±2% dla zakresu 1...8 m.

Czuły czujnik może zostać łatwiej „oślepiony”, dlatego ten typ lidaru nadaje się raczej do stosowania w pomieszczeniach o natężeniu oświetlenia do 550 Lux; w przypadku wartości powyżej 2000 Lux istnieje już ryzyko uszkodzenia czujnika. Wyjątkiem jest rozwiązanie YDLIDAR X4 Pro, które działa prawidłowo również przy oświetleniu 2 000 Lux, a maksymalna wartość natężenia oświetlenia to 40 000 Lux.

Lidar oparty na technologii ToF (Time of Flight) 

Laser okresowo emituje krótkie impulsy świetlne w obszarze podczerwieni. Światło odbite od obiektu jest wykrywane przez fotodetektor. Lidar mierzy czas pomiędzy wyemitowanym impulsem a momentem wykrycia odbicia. Lidar wykorzystuje laser podczerwieni o długości fali 905 nm.

Maks. mierzalną odległość określa okres T, Dmax. = 0,5cT i stosunek sygnału do szumu. Minimalna mierzalna odległość jest ograniczona dokładnością pomiaru czasu.

Jeśli porównamy np. dokładność czujników LIDAR TG30 oraz G4, to okaże się, że G4 jest dokładniejszy do odległości 3 m, a TG30 zapewnia większą dokładność pomiaru dla większych odległości.

Fotodetektor ma znacznie większą odporność na „oślepienie” niż czujnik stosowany w lidarach triangulacyjnych. Zazwyczaj działa prawidłowo w przypadku natężenia oświetlenia rzędu 70 000 Lux, a wartość maksymalna wynosi 100 000 Lux. Dzięki temu jest on bardziej odpowiedni do pracy w środowisku zewnętrznym.

Lidary 2D w ofercie SOS electronic

Do naszego asortymentu dołączyliśmy lidary 2D firmy YDLIDAR. Dostępne modele można znaleźć na naszej stronie internetowej.

Znaczenie istotnych parametrów

Górna część lidaru (w której znajduje się laser, fotodetektor i układ optyczny) obraca się, dzięki czemu pole widzenia (Horizontal FoV) wynosi 360˚. Prędkość obrotowa to zazwyczaj 5...12 obrotów/s (Motor Frequency) i jest regulowana za pomocą sygnału PWM lub komendy przez interfejs UART. Częstotliwość pomiarowa (Ranging Frequency) mieści się w zakresie od 3.000 do 20.000 Hz w zależności od typu i nie jest regulowana. Przy częstotliwości 3000 Hz i 6 obrotach/s, lidar wykonuje 500 pomiarów na jeden obrót (360˚). Wynika z tego kolejny parametr – rozdzielczość kątowa. Dla omawianego przypadku rozdzielczość kątowa wynosi 360/500=0,72˚. Znaczenie pozostałych parametrów jest oczywiste.

Zdroj:YDLIDAR

Jak rozpocząć korzystanie z lidaru 

Każdy zestaw rozwojowy lidaru zawiera sam lidar, konwerter z interfejsu lidaru (UART, PWM) na USB oraz kabel USB. W przypadku systemu operacyjnego Windows należy zainstalować sterowniki VCP dla urządzenia CP2102 i pobrać program LidarViewer (TOOL) z witryny internetowej firmy YDLIDAR.

Do testów na Linuksie potrzebna będzie instalacja ROS (Robot Operating System) dla Linuksa. Należy pobrać kody źródłowe SDK i sterowniki dla konkretnego lidaru ze strony YDLIDAR, skompilować je i zainstalować. Szczegółowe informacje na ten temat znajdują się w instrukcji obsługi.

Rozszerzyliśmy naszą ofertę produktową o serię czujników do pomiaru odległości firmy YDLIDAR. Rozwiązania te mają ogromny potencjał i z pewnością sprawdzą się w wielu zastosowaniach obecnie i w przyszłości. Zachęcamy do wyboru odpowiedniego wyrobu z asortymentu produktów dostępnych bezpośrednio z naszego magazynu. Wszystkie pozostałe modele lidarów dostarczymy na zamówienie w krótkim czasie i na korzystnych warunkach. Więcej informacji technicznych na temat konkretnego typu czujników można znaleźć bezpośrednio na naszej stronie internetowej.

Chciałbyś uzyskać bardziej szczegółowe informacje na temat oferty firmy YDLIDAR? Chcesz skorzystać z pomocy doradcy technicznego na etapie wyboru produktu? Masz pytania lub potrzebujesz wsparcia? Wypełnij poniższy formularz – z przyjemnością Ci pomożemy.