Póngase en contacto con la empresa QJKH
Cómo funcionan los sensores LiDAR 2D « Tecnología, especificaciones y aplicaciones del mundo real
¿qué es un ¿sensor LiDAR 2D?
A Sensor LiDAR 2D mide la distancia a través de un plano de escaneo bidimensional y convierte esas mediciones en una secuencia de puntos de ángulo y distancia. Este escaneo plano también se describe comúnmente como Nube de puntos 2D.
El LiDAR 2D industrial se utiliza ampliamente para navegación, localización, detección de objetos, posicionamiento, automatización y sistemas interactivos. A diferencia de un LiDAR 3D, normalmente mide un plano de escaneo en lugar de producir directamente una representación tridimensional del entorno.
La actual gama internacional LiDAR de CCH se centra en Lidar 2D industrial serie YB. Todos los modelos YB admiten un campo de escaneo máximo de 270°, con un ángulo de escaneo activo más pequeño configurable cuando lo requiera la aplicación.
Cómo funciona 2D LiDAR: ToF, triangulación y rango basado en fases
Un LiDAR 2D mide repetidamente la distancia en diferentes posiciones angulares. Cada medición está asociada con un ángulo de escaneo, lo que produce un conjunto plano de puntos que el software posterior puede utilizar para interpretar el entorno circundante.
Emitir luz
El sistema de alcance dirige la energía óptica controlada hacia el entorno circundante.
Recibe la devolución
La luz reflejada desde una superficie u objeto es recibida por el sistema de detección óptica del sensor.
Determinar distancia
La arquitectura de alcance interno convierte la señal óptica devuelta en una medición de distancia objetivo.
Construye el escaneo
Las mediciones repetidas en diferentes ángulos forman el escaneo 2D o conjunto de puntos planos utilizado por la aplicación.
Se pueden utilizar diferentes métodos ópticos para determinar la distancia
“2D LiDAR” describe principalmente la geometría de escaneo. Diferentes arquitecturas de sensores pueden utilizar diferentes principios de alcance óptico, por lo que los siguientes métodos se entienden mejor como categorías tecnológicas generales en lugar de especificaciones compartidas por cada LiDAR 2D.
Medición del tiempo de propagación
Los métodos de tiempo de vuelo determinan la distancia desde el comportamiento de viaje de la luz emitida y devuelta. ToF se utiliza ampliamente en aplicaciones LiDAR donde se requiere alcance óptico directo.
Geometría óptica
La triangulación deriva la distancia de la geometría entre la fuente de luz, el punto reflejado y el receptor. Se asocia comúnmente con arquitecturas de medición óptica de menor alcance.
Diferencia de fase
Los sistemas basados en fases evalúan la relación de fase entre la luz modulada emitida y recibida para calcular la distancia objetivo.
Especificaciones clave al comparar sensores LiDAR 2D
El alcance es sólo una parte de la selección LiDAR. La reflectividad del objetivo, la geometría de escaneo, la resolución angular, el comportamiento de actualización, la interfaz y las condiciones ambientales pueden ser igualmente importantes.
Rango de trabajo
Siempre verifique la reflectividad y las condiciones de prueba detrás de un rango máximo citado en lugar de comparar solo la distancia del titular.
Campo de visión
El ángulo de exploración determina qué parte del plano circundante se puede medir desde una posición de montaje.
Resolución angular
Los pasos angulares más pequeños crean mediciones más densas, pero deben considerarse junto con la velocidad de actualización, el alcance y las necesidades de aplicación.
Tasa de escaneo/actualización
Las actualizaciones más rápidas pueden ser importantes para vehículos en movimiento, objetivos dinámicos y sistemas interactivos receptivos.
Alcance mínimo y zona muerta
Verifique el comportamiento del campo cercano cuando sea necesario medir o detectar objetos cerca de la carcasa del sensor.
Reflectividad objetivo
Las superficies oscuras o de baja reflectividad pueden producir un rendimiento diferente al de los objetivos de referencia brillantes, por lo que las condiciones de reflectividad son importantes al comparar el rango de trabajo.
Interfaz y formato de datos
Determine si el proyecto requiere cambiar de salida o escanear datos sin procesar para navegación, localización o integración de software.
Medio ambiente, clasificación IP y seguridad láser
Revise la temperatura, el polvo, la vibración, la luz ambiental, la clasificación de carcasa o IP, y la clasificación y documentación de seguridad láser aplicables del producto seleccionado.
Características confirmadas a nivel familiar de YB
Cambio de salida versus datos de escaneo sin procesar
No todos los proyectos LiDAR 2D necesitan la misma arquitectura de salida. Algunas aplicaciones necesitan una señal de detección discreta simple, mientras que otras requieren mediciones de escaneo individuales para navegación, posicionamiento o procesamiento de software.
Detección y control discreto
Los modelos de salida de conmutación están destinados a aplicaciones que necesitan una señal de salida sencilla cuando un objeto ingresa a una condición de detección definida o a una zona configurada.
- Salidas típicas: Salidas de conmutación PNP/NPN
- Cel mai bun pentru: detección de presencia, lógica de activación, detección de objetos e integración de control simple
- Expectativa del controlador: entrada de señal discreta, en lugar de una interpretación completa de los datos de escaneo
- Estilo de integración: cableado y lógica más simples cuando no se requieren mediciones de escaneo individuales
Detección de presencia de objetos, activación de equipos, tareas de detección basadas en zonas y proyectos de automatización industrial que no requieren datos de escaneo sin procesar.
Salidas de datos de escaneo sin procesar
Las configuraciones de datos sin procesar de YB proporcionan mediciones de escaneo LiDAR individuales a través de arquitecturas de salida dependientes del modelo, incluidos datos Ethernet, datos en serie y configuraciones de salida dual. Seleccione la interfaz requerida y la combinación de salida antes de elegir el modelo.
- Arquitecturas disponibles: Datos Ethernet, datos en serie y salida dual
- Campos de escaneo típicos en configuraciones aplicables: distancia, ángulo e intensidad del eco
- Cel mai bun pentru: Navegación AGV/AMR, localización, cartografía, posicionamiento, sistemas interactivos y detección basada en software
- Expectativa del controlador: un sistema host con la interfaz de comunicación compatible y la capacidad de procesar los datos de escaneo requeridos
- Estilo de integración: adecuado cuando la aplicación debe interpretar mediciones de escaneo en lugar de reaccionar solo a una salida de encendido/apagado discreta
Navegación con funciones naturales para robots móviles, lógica de posicionamiento, paredes y pisos interactivos, seguimiento de objetos y otras integraciones LiDAR 2D definidas por software.
Las salidas de conmutación YB y las salidas de datos de escaneo sin procesar están destinadas a la detección e integración industrial. No son salidas OSSD con clasificación de seguridad y no deben usarse como sustituto de un escáner láser de seguridad certificado donde se requiere protección del personal.
¿dónde se utilizan los sensores LiDAR 2D?
Un escaneo plano suele ser suficiente cuando la geometría importante se encuentra en un plano de medición horizontal o vertical, lo que hace que 2D LiDAR sea útil tanto en automatización industrial como en aplicaciones impulsadas por software.
Navegación AGV y AMR
Las mediciones de escaneo sin procesar pueden admitir software SLAM, localización, mapeo, navegación natural y percepción del entorno.
Posicionamiento y acoplamiento
Los datos LiDAR se pueden utilizar para detectar paredes, reflectores, estructuras u otra geometría de referencia para tareas de posicionamiento.
Detección de objetos y presencia
Los modelos de salida conmutada pueden detectar objetos o zonas configuradas en procesos de automatización industrial.
Paredes interactivas
Los datos de escaneo plano pueden detectar posiciones de interacción a lo largo de paredes de proyección o grandes superficies interactivas.
Pisos y juegos interactivos
Las mediciones LiDAR sin procesar pueden proporcionar información de posición para sistemas de piso interactivos, juegos e instalaciones de proyección.
Explora aplicaciones interactivas →Medición Industrial
La información de distancia y perfil puede respaldar la integración de máquinas, el posicionamiento de objetos y las tareas de medición geométrica.
Lidar 2D vs LiDAR 3D vs Escáner Láser de Seguridad
Todas estas tecnologías pueden utilizar alcance láser, pero resuelven diferentes problemas de detección y seguridad.
Lidar 2D
Mide un plano de escaneo y se usa ampliamente para navegación, localización, posicionamiento, detección de objetos y sistemas interactivos.
- Medidas de ángulo plano + distancia
- Volumen de datos compacto
- Útil para AGV/AMR y automatización
Lidar 3D
Mide información espacial tridimensional y es útil cuando se requiere estructura vertical, altura o percepción de volumen completo.
- Salida de nube de puntos 3D
- Más información espacial
- Diferentes compensaciones de costos, computación e integración
Escáner láser de seguridad
Un escáner láser de seguridad está diseñado y certificado para la protección del personal relacionada con la seguridad, incluidos campos de protección y resultados de seguridad.
- Rendimiento de seguridad certificado
- Lógica de seguridad del campo protector + campos de advertencia de no seguridad
- Salidas relacionadas con la seguridad como OSSD
El LiDAR 2D industrial no sustituye a un escáner láser de seguridad
YB industrial 2D LiDAR se utiliza para aplicaciones de detección, detección y datos sin procesar. Cuando la aplicación requiera protección certificada del personal y un campo de protección relacionado con la seguridad, utilice un escáner láser de seguridad adecuado y diseñe la función de seguridad completa en consecuencia.
Cómo seleccionar un sensor LiDAR 2D industrial
Comience con el trabajo que debe realizar el sensor. El LiDAR correcto es aquel cuyo alcance, geometría de escaneo, arquitectura de salida y capacidad ambiental se ajustan a la integración real.
Defina la tarea
Decida si el proyecto necesita detección de conmutación, datos de navegación sin procesar, posicionamiento o detección interactiva.
Rango requerido
Evalúe la distancia máxima y mínima utilizando una reflectividad realista del objetivo en lugar de solo el rango del titular.
Escanear geometría
Confirme el campo de visión, el ángulo de escaneo activo y la posición de montaje para el plano de medición requerido.
Requisitos angulares
Haga coincidir la resolución angular y actualice el comportamiento al tamaño, la distancia y el movimiento del objetivo.
Tipo de salida
Elija salidas de conmutación para detección discreta o modelos de datos de escaneo sin procesar cuando el sistema host necesite datos de medición de distancia, ángulo y relacionados individuales.
Integración de software
Verifique la interfaz de comunicación, el protocolo, los campos de datos y la capacidad del sistema host para procesar los datos de escaneo requeridos.
Medio Ambiente
Revise los requisitos de temperatura, polvo, luz ambiental, vibración y cerramiento para la instalación.
Validar en objetivos reales
Pruebe materiales representativos, reflectividades, posiciones de montaje y comportamiento del software antes de la implementación final.
Elija la arquitectura de salida antes de elegir el modelo
Preguntas frecuentes sobre el sensor LiDAR 2D
Preguntas comunes sobre LiDAR 2D industrial, tecnología de alcance, datos de escaneo, navegación, reflectividad, medio ambiente y selección de productos YB.
¿qué es un sensor LiDAR 2D?
Un sensor LiDAR 2D mide la distancia a través de un plano de escaneo y combina la distancia medida con el ángulo de escaneo correspondiente. El resultado es una representación plana de los objetos circundantes que se puede utilizar para detección, posicionamiento, navegación, medición e interacción basada en software.
¿qué es una nube de puntos LiDAR 2D?
Un escaneo LiDAR 2D consta de puntos de medición distribuidos en un único plano de escaneo. Cada punto se puede describir utilizando distancia y ángulo, con campos de datos adicionales disponibles en los modelos aplicables. A diferencia de una nube de puntos 3D, las mediciones representan un plano en lugar de un volumen tridimensional completo.
¿cómo mide la distancia 2D LiDAR?
Muchos sensores LiDAR 2D industriales utilizan un rango de tiempo de vuelo. El sensor emite luz láser, recibe la señal reflejada y determina la distancia objetivo desde el comportamiento medido del recorrido de la luz. Utiliza la serie CCH YB dTOF, o tiempo de vuelo directo, tecnología de alcance.
¿cuál es la diferencia entre ToF, triangulación y rango basado en fases?
Estos son diferentes principios ópticos de medición de distancias. El tiempo de vuelo determina la distancia desde el tiempo de viaje de la luz, la triangulación determina la distancia desde el desplazamiento geométrico y los sistemas basados en fases derivan la distancia de la relación de fase de una señal óptica modulada. Sus características útiles de alcance, precisión, velocidad e integración pueden diferir sustancialmente.
¿se puede utilizar un LiDAR 2D para la navegación SLAM y AGV?
Sí, cuando el LiDAR seleccionado proporciona las mediciones de escaneo requeridas por el sistema de navegación. Los datos de escaneo sin procesar pueden procesarse mediante software host para SLAM, localización, mapeo y navegación con características naturales. El rendimiento de la navegación depende del sensor completo, el montaje, el entorno y el sistema de software, no solo del hardware LiDAR.
¿todos los modelos YB proporcionan datos de navegación?
No. Los modelos YB están disponibles con diferentes arquitecturas de salida. Modelos de salida conmutada están destinados a aplicaciones de detección discreta y salida de zona, mientras configuraciones de datos sin procesar proporcione mediciones de escaneo para el procesamiento de software del lado del host. Por lo tanto, la arquitectura de salida debe seleccionarse antes del modelo exacto.
¿cuál es el ángulo de escaneo máximo de YB 2D LiDAR?
Los modelos YB 2D LiDAR admiten a campo de escaneo máximo de 270°. El ángulo de escaneo activo se puede configurar en un rango más pequeño cuando la aplicación no requiere el campo de visión completo.
¿cuál es el rango de trabajo máximo de YB LiDAR?
Los modelos YB seleccionados proporcionan rangos de trabajo de hasta 40 m con reflectividad objetivo 70%. Otras configuraciones tienen rangos máximos más cortos, por lo que la distancia de trabajo siempre debe compararse con el modelo exacto y la reflectividad del objetivo real.
¿por qué es importante la reflectividad del objetivo para LiDAR?
LiDAR depende de recibir energía óptica reflejada del objetivo. Las superficies oscuras, de baja reflectividad o difíciles pueden devolver menos energía que los objetivos brillantes o altamente reflectantes, lo que puede afectar el rango de detección utilizable y la estabilidad de la medición. Por lo tanto, las cifras de alcance publicadas deben interpretarse junto con su condición de reflectividad del objetivo.
¿lidar de datos sin procesar de YB utiliza Ethernet?
Se utilizan modelos de datos sin procesar YB seleccionados Ethernet UDP, pero la familia de datos sin procesar de YB no se limita a configuraciones exclusivas de Ethernet. Las configuraciones de datos en serie y de salida dual también están disponibles para los modelos aplicables. La interfaz de comunicación requerida debe confirmarse al seleccionar el modelo.
¿puede el LiDAR 2D funcionar al aire libre, en polvo o con niebla?
La idoneidad depende del sensor exacto, la clasificación del recinto, los límites ambientales y la gravedad de las condiciones. El polvo, la niebla, la lluvia, la contaminación y la luz ambiental intensa pueden influir en el rendimiento de la detección óptica. Para instalaciones exigentes, se debe evaluar el entorno real y los materiales objetivo antes del despliegue final.
¿cuánto cuesta un LiDAR 2D industrial?
El costo depende del rango de trabajo, el rendimiento angular, la arquitectura de salida, la interfaz de comunicación y la configuración requerida. En lugar de seleccionar solo por precio, defina primero la aplicación y la salida requerida y luego compare modelos que cumplan con esos requisitos de ingeniería.
¿es 2D LiDAR lo mismo que un escáner láser de seguridad?
No. Industrial 2D LiDAR se utiliza para aplicaciones de detección, medición, detección y datos sin procesar. A escáner láser de seguridad está diseñado y certificado para protección del personal relacionada con la seguridad y puede proporcionar funciones de seguridad como monitoreo de campo de protección y resultados OSSD. Industrial YB LiDAR no debe sustituirse por un escáner con clasificación de seguridad donde se requiera protección del personal.
¿cuál es la diferencia entre LiDAR 2D y 3D?
Un LiDAR 2D mide un plano de escaneo y es muy adecuado para aplicaciones donde la geometría importante se encuentra dentro de ese plano. Un LiDAR 3D mide información espacial en múltiples direcciones verticales y horizontales, proporcionando percepción volumétrica cuando se requiere altura o estructura tridimensional completa.
¿cch ofrece actualmente LiDAR 3D?
No. CCH no presenta actualmente 3D LiDAR como una línea de productos internacional activa. 3D LiDAR se analiza en este sitio web para educación y comparación de tecnología, mientras que la cartera internacional actual de LiDAR se centra en 2D LiDAR industrial.
¿cuánta potencia utiliza YB 2D LiDAR?
El consumo de energía es por debajo de 2 W en toda la serie YB, incluidas las configuraciones de salida de datos sin procesar.
¿necesita un LiDAR 2D para detección, navegación o detección interactiva?
Explore la serie YB o analice su rango de trabajo, reflectividad objetivo, ángulo de escaneo, salida de conmutación o requisitos de datos de escaneo sin procesar con CCH.
Referencias y lecturas adicionales
Las siguientes referencias independientes proporcionan antecedentes sobre el alcance de LiDAR, datos de nubes de puntos y seguridad de productos láser. Los recursos técnicos de CCH proporcionan información específica del producto para la gama actual de LiDAR 2D industrial de YB.
NOAA « ¿Qué es LiDAR?
Referencia introductoria que cubre la detección y alcance de la luz, la medición de distancias basada en láser y la generación de puntos de medición LiDAR.
Administración Nacional Oceánica y Atmosférica ^USGS « Recursos LiDAR Point-Cloud
Material de fondo que ilustra cómo las mediciones LiDAR pueden representarse como datos de nubes de puntos y procesarse en productos de información espacial.
Servicio Geológico de Estados Unidos ^IEC 60825-1
Norma internacional que cubre la clasificación y los requisitos de seguridad de productos que emiten radiación láser.
Comisión Electrotécnica Internacional ↑Lidar 2D Serie YB27
Revise la plataforma YB27 actual, la arquitectura de escaneo, el posicionamiento de aplicaciones y las configuraciones de productos disponibles.
Ver la serie YB27 →Salida de conmutación YB27 LiDAR 2D
Información del producto para configuraciones YB destinadas a detección discreta, zonas configuradas e integración de salida de conmutación PNP/NPN.
Ver modelos de salida de conmutación →YB27 Salida de datos sin procesar 2D LiDAR
Descripción técnica de las configuraciones de datos sin procesar de YB para el procesamiento del lado del host, incluidas las arquitecturas Ethernet, de datos en serie y de salida dual aplicables.
Ver modelos de datos sin procesar →Lidar 2D para aplicaciones interactivas
Explore la detección de posición basada en LiDAR para paredes, pisos, juegos y sistemas de proyección interactivos.
Explora aplicaciones interactivas →Las especificaciones específicas del producto siempre deben compararse con la documentación del modelo CCH aplicable. El rango de trabajo, la interfaz de comunicación, el rendimiento angular y los resultados disponibles pueden variar según la configuración de YB y los requisitos de la aplicación.
