Zdroj: YDLIDAR

Princíp činnosti technológie LIDAR

Triangulačný lidar

Zdroj:YDLIDAR

Keď laserový lúč ožiari objekt, ktorý je v minimálnej merateľnej vzdialenosti, optika prijímača zaostrí odrazené žiarenie na pixel N. Podobne odrazené žiarenie od objektu v maximálnej merateľnej vzdialenosti je zaostrené na pixel 1. Vzdialenosti a uhly medzi laserom, optikou senzora a samotným senzorom sú presne definované, čo umožňuje použitie goniometrických rovníc na výpočet vzdialenosti medzi objektom a lidarom. Lidar používa infračervený laser s vlnovou dĺžkou 793 nm.

Z princípu činnosti vyplýva, že väčšina pixelov senzora je využitá na meranie menších vzdialeností, Lidar preto meria presnejšie menšie vzdialenosti. Napríklad pre obrázok hore so snímačom s 2048 pixelmi je pre rozsah do 2 m použitých približne 1200 pixelov (1 pixel = 1,67 mm) a pre rozsah 2 až 10 m je k dispozícii 848 pixelov (1 pixel = 9,43 mm).

V reálnom lidare sú vzdialenosti a uhly zvolené tak, aby umožnili meranie vzdialenosti v požadovanom rozsahu, napríklad pre YDLIDAR G4 je to 0,28 až 16 m s presnosťou ± 20 mm pre vzdialenosti <1 m a ± 2 % pre rozsah 1...8 m.

Citlivý senzor je možné ľahšie „oslepiť“, preto je tento druh lidaru vhodnejší na použitie v interiéri s intenzitou osvetlenia do 550 lx, nad 2 000 lx už hrozí poškodenie senzora. Výnimkou je YDLIDAR X4 Pro, ktorý pracuje aj pri osvetlení 2 000 lx a jeho maximum je 40 000 lx.

Time of Flight (ToF) lidar

Laser periodicky vyžaruje krátke impulzy svetla v infračervenej oblasti. Svetlo odrazené od objektu je detegované fotodetektorom. Lidar meria čas medzi vyžiareným impulzom a časom, keď bol detegovaný odraz. ToF lidar používa infračervený laser s vlnovou dĺžkou 905 nm.

Ak porovnáme napríklad presnosť senzorov LIDAR TG30 a G4 zistíme, že G4 je presnejší do vzdialenosti 3 m, pre väčšie vzdialenosti je presnejší TG30.

Fotodetektor má podstatne vyššiu odolnosť proti „oslepeniu“ ako senzor použitý v triangulačných lidaroch. Pracuje typicky až do 70 000 lx a vydrží maximálne 100 000 lx. Je teda vhodnejší pre prácu vo vonkajšom prostredí.

2D lidary v sortimente SOS electronic

Do našej ponuky sme zaradili 2D lidary spoločnosti YDLIDAR. Dostupné modely nájdete na našich stránkach. 

Význam dôležitých parametrov

Horná časť lidaru, v ktorej je umiestnený laser, fotodetektor a optika, sa otáča, zorné pole (Horizontal FoV) je teda 360˚. Rýchlosť otáčania je typicky 5…12 otáčok/s (Motor Frequency) a je nastaviteľná pomocou PWM alebo príkazom cez rozhranie UART.  Frekvencia merania (Ranging Frequency) je v rozsahu 3 000 až 20 000 Hz v závislosti od typu a nie je nastaviteľná. Pri frekvencii 3 000 Hz a 6 otáčkach/s urobí lidar na jednu otáčku (360˚) 500 meraní. Z toho vyplýva ďalší parameter, uhlové rozlíšenie (Angle Resolution). Pre tento prípad je uhlové rozlíšenie 360/500 = 0,72˚. Význam ostatných parametrov je zrejmý.

Zdroj:YDLIDAR

Ako začať s lidarom

Každý lidarový vývojový kit obsahuje samotný senzor LIDAR , prevodník z rozhrania lidaru (UART, PWM) na USB a USB kábel. Pre operačný systém Windows budete potrebovať nainštalovať VCP ovládače pre CP2102 a stiahnuť LidarViewer (TOOL) zo stránok YDLIDAR.

Pre testovanie v Linuxe budete potrebovať nainštalovať ROS (Robot Operating System) pre vašu distribúciu Linuxu, stiahnuť zdrojové kódy SDK a ovládača pre konkrétny lidar zo stránok YDLIDAR, skompilovať a nainštalovať ich. Podrobnosti nájdete v užívateľskom manuáli.

Senzory merania vzdialenosti, ktoré majú najväčší potenciál byť úspešné v mnohých súčasných aplikáciách aj tých v budúcnosti, od spoločnosti YDLIDAR, sme zaradili do nášho sortimentu. Vyberte si z ponuky produktov dostupných priamo z nášho skladu. Ďalšie lidary vám radi zabezpečíme na objednávku v krátkom čase a za výhodných podmienok. Viac technických informácií k jednotlivým senzorom nájdete priamo na našom webe.

Máte záujem o viac informácií k produktom YDlidar alebo o technické poradenstvo pri výbere produktu? Prípadne máte inú otázku či požiadavku? Prosím, vyplňte nasledujúci formulár, radi vám pomôžeme.