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Comment fonctionnent les capteurs LiDAR 2 D Technologie, spécifications et applications du monde réel
Qu'est-ce qu'un Capteur LiDAR 2 D ?
A Capteur LiDAR 2D mesure la distance à travers un plan de balayage bidimensionnel et convertit ces mesures en une séquence de points d'angle et de distance. Ce balayage plan est également communément décrit comme un Nuage de points 2D.
Le LiDAR 2 D industriel est largement utilisé pour la navigation, la localisation, la détection d'objets, le positionnement, l'automatisation et les systèmes interactifs Contrairement à un LiDAR 3 D, il mesure normalement un plan de balayage plutôt que de produire directement une représentation tridimensionnelle de l'environnement.
La gamme internationale actuelle de LiDAR de CCH se concentre sur le YB Series industriel 2 D LiDAR. Tous les modèles YB prennent en charge un champ de balayage maximum de 270°, avec un angle de balayage actif plus petit configurable lorsque l'application l'exige.
Comment fonctionne le LiDAR 2 D : ToF, triangulation et répartition basée sur les phases
Un LiDAR 2 D mesure de manière répétée la distance à différentes positions angulaires Chaque mesure est associée à un angle de balayage, produisant un ensemble plan de points que les logiciels en aval peuvent utiliser pour interpréter l'environnement environnant.
Émettre Lumière
Le système de télémétrie dirige l'énergie optique contrôlée vers l'environnement environnant.
Recevoir le Retour
La lumière réfléchie d'une surface ou d'un objet est reçue par le système de détection optique du capteur.
Déterminer la distance
L'architecture de télémétrie interne convertit le signal optique renvoyé en une mesure de distance cible.
Construire le Scan
Des mesures répétées sous différents angles forment le balayage 2 D ou l'ensemble de points planaires utilisé par l'application.
Différentes méthodes optiques peuvent être utilisées pour déterminer la distance
“2 D LiDAR” décrit principalement la géométrie de balayage Différentes architectures de capteurs peuvent utiliser différents principes de télémétrie optique, de sorte que les méthodes suivantes sont mieux comprises comme des catégories technologiques générales plutôt que des spécifications partagées par chaque LiDAR 2 D.
Mesure du temps de propagation
Les méthodes de temps de vol déterminent la distance par rapport au comportement de déplacement de la lumière émise et renvoyée. Le ToF est largement utilisé dans les applications LiDAR où une télémétrie optique directe est requise.
Géométrie optique
La triangulation dérive la distance de la géométrie entre la source lumineuse, le point réfléchi et le récepteur Elle est communément associée à des architectures de mesure optique à plus courte portée.
Différence de phase
Les systèmes basés sur la phase évaluent la relation de phase entre la lumière modulée émise et reçue pour calculer la distance cible.
Spécifications clés lors de la comparaison des capteurs LiDAR 2D
La portée n'est qu'une partie de la sélection LiDAR La réflectivité cible, la géométrie de balayage, la résolution angulaire, le comportement de mise à jour, l'interface et les conditions environnementales peuvent être tout aussi importantes.
Gamme de travail
Vérifiez toujours la réflectivité et les conditions de test derrière une plage maximale indiquée plutôt que de comparer uniquement la distance du titre.
Champ de Vue
L'angle de balayage détermine la quantité de plan environnant qui peut être mesurée à partir d'une seule position de montage.
Résolution Angulaire
Des pas angulaires plus petits créent des mesures plus denses mais doivent être pris en compte avec le taux de mise à jour, la plage et les besoins d'application.
Scan/Tarif de mise à jour
Des mises à jour plus rapides peuvent être importantes pour les véhicules en mouvement, les cibles dynamiques et les systèmes interactifs réactifs.
Portée minimale et zone morte
Vérifiez le comportement en champ proche lorsque des objets doivent être mesurés ou détectés à proximité du boîtier du capteur.
Réflectivité cible
Les surfaces sombres ou à faible réflectivité peuvent produire des performances différentes de celles des cibles de référence brillantes, de sorte que les conditions de réflectivité sont importantes lors de la comparaison de la plage de travail.
Format d'interface et de données
Déterminer si le projet nécessite la commutation de sorties ou de données brutes de numérisation pour la navigation, la localisation ou l'intégration logicielle.
Environnement, évaluation IP et sécurité laser
Examinez la température, la poussière, les vibrations, la lumière ambiante, l'enceinte ou la classification IP, ainsi que la classification et la documentation de sécurité laser applicables du produit sélectionné.
Caractéristiques confirmées au niveau de la famille YB
Sortie de commutation par rapport aux données de balayage brutes
Tous les projets LiDAR 2 D n'ont pas besoin de la même architecture de sortie Certaines applications ont besoin d'un simple signal de détection discret, tandis que d'autres nécessitent des mesures de balayage individuelles pour la navigation, le positionnement ou le traitement logiciel.
Détection et contrôle discret
Les modèles de commutation-sortie sont destinés aux applications qui ont besoin d'un signal de sortie simple lorsqu'un objet entre dans une condition de détection définie ou une zone configurée.
- Sorties typiques : Sorties de commutation PNP/NPN
- Meilleur pour: détection de présence, logique de déclenchement, détection d'objets et intégration simple de contrôle
- Attente du contrôleur : entrée de signal discret, plutôt qu'une interprétation complète des données numérisées
- Style d'intégration : câblage et logique plus simples lorsque des mesures de numérisation individuelles ne sont pas requises
Détection de présence d'objets, déclenchement d'équipements, tâches de détection par zone et projets d'automatisation industrielle ne nécessitant pas de données brutes de numérisation.
Sorties de données brutes d'analyse
Les configurations de données brutes YB fournissent des mesures individuelles de balayage LiDAR via des architectures de sortie dépendantes du modèle, notamment des données Ethernet, des données série et des configurations à double sortie. Sélectionnez l'interface et la combinaison de sortie requises avant de choisir le modèle.
- Architectures disponibles : Données Ethernet, données série et double sortie
- Champs de numérisation typiques sur les configurations applicables : distance, angle et intensité de l'écho
- Meilleur pour: Navigation AGV/AMR, localisation, cartographie, positionnement, systèmes interactifs et détection logicielle
- Attente du contrôleur : un système hôte avec l'interface de communication compatible et la possibilité de traiter les données de numérisation requises
- Style d'intégration : convient lorsque l'application doit interpréter les mesures de balayage plutôt que de réagir uniquement à une sortie marche/arrêt discrète
Navigation aux caractéristiques naturelles pour robots mobiles, logique de positionnement, murs et sols interactifs, suivi d'objets et autres intégrations LiDAR 2 D définies par logiciel.
Les sorties de commutation YB et les sorties de données brutes de balayage sont destinées à la détection et à l'intégration industrielles. Ce ne sont pas des sorties OSSD classées en sécurité et ne doivent pas être utilisées comme substitut à un scanner laser de sécurité certifié où la protection du personnel est requise.
Où les capteurs LiDAR 2 D sont-ils utilisés ?
Un balayage planaire suffit souvent lorsque la géométrie importante se situe dans un plan de mesure horizontal ou vertical, ce qui rend le LiDAR 2 D utile à la fois dans l'automatisation industrielle et dans les applications logicielles.
Navigation AGV et AMR
Les mesures de balayage brut peuvent prendre en charge les logiciels SLAM, de localisation, de cartographie, de navigation naturelle et de perception de l'environnement.
Positionnement et amarrage
Les données LiDAR peuvent être utilisées pour détecter des murs, des réflecteurs, des structures ou toute autre géométrie de référence pour des tâches de positionnement.
Détection d'objets et de présence
Les modèles de commutation-sortie peuvent détecter des objets ou des zones configurées dans les processus d'automatisation industrielle.
Murs Interactifs
Les données de balayage planaire peuvent détecter des positions d'interaction le long des murs de projection ou de grandes surfaces interactives.
Sols et jeux interactifs
Les mesures LiDAR brutes peuvent fournir une entrée de position pour les systèmes de plancher interactifs, les jeux et les installations de projection.
Explorer les Applications Interactives →Mesure Industrielle
Les informations de distance et de profil peuvent prendre en charge les tâches d'intégration de machine, de positionnement d'objets et de mesure géométrique.
LiDAR 2 D vs LiDAR 3 D vs Scanner Laser de Sécurité
Ces technologies utilisent peut-être toutes la télémétrie laser, mais elles résolvent différents problèmes de détection et de sécurité.
LiDAR 2D
Mesure un plan de balayage et est largement utilisé pour la navigation, la localisation, le positionnement, la détection d'objets et les systèmes interactifs.
- Mesures d'angle planaire + distance
- Volume de données compact
- Utile pour AGV/AMR et automatisation
LiDAR 3D
Mesure les informations spatiales tridimensionnelles et est utile lorsqu'une perception verticale de la structure, de la hauteur ou du volume complet est requise.
- Sortie point-cloud 3D
- Plus d'informations spatiales
- Différents compromis en matière de coûts, de calcul et d’intégration
Scanner laser de sécurité
Un scanner laser de sécurité est conçu et certifié pour la protection du personnel liée à la sécurité, y compris les champs de protection et les sorties de sécurité.
- Performances certifiées en matière de sécurité
- Logique de sécurité en champ de protection + champs d'avertissement non sécuritaires
- Résultats liés à la sécurité tels que l'OSSD
Industriel 2 D LiDAR N'est pas un substitut pour un scanner laser de sécurité
YB industrial 2 D LiDAR est utilisé pour les applications de détection, de détection et de données brutes Lorsque l'application nécessite une protection certifiée du personnel et un champ de protection lié à la sécurité, utilisez un scanner laser de sécurité approprié et concevez la fonction de sécurité complète en conséquence.
Comment sélectionner un capteur LiDAR 2 D industriel
Commencez par le travail que le capteur doit effectuer Le bon LiDAR est celui dont la portée, la géométrie de balayage, l'architecture de sortie et la capacité environnementale correspondent à la véritable intégration.
Définir la Tâche
Décidez si le projet nécessite une détection de commutation, des données de navigation brutes, un positionnement ou une détection interactive.
Gamme requise
Évaluer la distance maximale et minimale en utilisant une réflectivité cible réaliste plutôt que la seule plage principale.
Géométrie Scan
Confirmez le champ de vision, l'angle de balayage actif et la position de montage pour le plan de mesure requis.
Exigences angulaires
Faites correspondre la résolution angulaire et le comportement de mise à jour à la taille, à la distance et au mouvement de la cible.
Type de sortie
Choisissez des sorties de commutation pour une détection discrète ou des modèles de données de balayage brutes lorsque le système hôte a besoin de données de distance, d'angle et de mesures associées individuelles.
Intégration Logicielle
Vérifiez l'interface de communication, le protocole, les champs de données et la capacité du système hôte à traiter les données de numérisation requises.
Environnement
Examiner les exigences en matière de température, de poussière, de lumière ambiante, de vibrations et d'enceinte pour l'installation.
Valider sur des cibles réelles
Testez les matériaux représentatifs, les réflectivités, les positions de montage et le comportement logiciel avant le déploiement final.
Choisissez l'architecture de sortie avant de choisir le modèle
FAQ sur les capteurs LiDAR 2D
Questions courantes sur le LiDAR 2 D industriel, la technologie de télémétrie, les données de numérisation, la navigation, la réflectivité, l'environnement et la sélection de produits YB.
Qu'est-ce qu'un capteur LiDAR 2 D ?
Un capteur LiDAR 2 D mesure la distance à travers un plan de balayage et combine la distance mesurée avec l'angle de balayage correspondant Le résultat est une représentation planaire des objets environnants qui peut être utilisée pour la détection, le positionnement, la navigation, la mesure et l'interaction basée sur un logiciel.
Qu'est-ce qu'un nuage de points LiDAR 2 D ?
Un balayage LiDAR 2 D se compose de points de mesure répartis sur un seul plan de balayage Chaque point peut être décrit en utilisant la distance et l'angle, avec des champs de données supplémentaires disponibles sur les modèles applicables Contrairement à un nuage de points 3 D, les mesures représentent un plan plutôt qu'un volume tridimensionnel complet.
Comment le LiDAR 2 D mesure-t-il la distance ?
De nombreux capteurs LiDAR 2 D industriels utilisent la télémétrie par temps de vol. Le capteur émet une lumière laser, reçoit le signal réfléchi et détermine la distance cible à partir du comportement mesuré de déplacement de la lumière La série CCH YB utilise dTOF, ou heure de vol directe,: technologie de télémétrie.
Quelle est la différence entre ToF, triangulation et télémétrie basée sur les phases ?
Ce sont différents principes de mesure de distance optique Le temps de vol détermine la distance par rapport au timing de déplacement de la lumière, la triangulation détermine la distance par rapport au déplacement géométrique et les systèmes basés sur la phase dérivent la distance par rapport à la relation de phase d'un signal optique modulé. Leur plage utile, leur précision, leur vitesse et leurs caractéristiques d'intégration peuvent différer considérablement.
Un LiDAR 2 D peut-il être utilisé pour la navigation SLAM et AGV ?
Oui, lorsque le LiDAR sélectionné fournit les mesures de balayage requises par le système de navigation Les données brutes de balayage peuvent être traitées par le logiciel hôte pour le SLAM, la localisation, la cartographie et la navigation par caractéristiques naturelles Les performances de navigation dépendent du capteur complet, du montage, de l'environnement et du système logiciel, et non du matériel LiDAR seul.
Tous les modèles YB fournissent-ils des données de navigation ?
Les modèles n° YB sont disponibles avec différentes architectures de sortie. Modèles de commutation-sortie sont destinés aux applications de détection discrète et de sortie de zone, tandis que configurations raw-data fournir des mesures de scan pour le traitement logiciel côté hôte L'architecture de sortie doit donc être sélectionnée avant le modèle exact.
Quel est l'angle de balayage maximal de YB 2 D LiDAR ?
Les modèles YB 2 D LiDAR prennent en charge a champ de balayage maximal de 270°. L'angle de balayage actif peut être configuré sur une plage plus petite lorsque l'application ne nécessite pas le champ de vision complet.
Quelle est la plage de travail maximale de YB LiDAR ?
Les modèles YB sélectionnés fournissent des plages de travail de jusqu'à 40 m à 701TP3 T réflectivité cible. D'autres configurations ont des plages maximales plus courtes, la distance de travail doit donc toujours être vérifiée par rapport au modèle exact et à la réflectivité de la cible réelle.
Pourquoi la réflectivité cible est-elle importante pour LiDAR ?
LiDAR dépend de la réception de l'énergie optique réfléchie de la cible Les surfaces sombres, à faible réflectivité ou difficiles peuvent renvoyer moins d'énergie que les cibles brillantes ou hautement réfléchissantes, ce qui peut affecter la plage de détection utilisable et la stabilité de la plage publiée doit donc être interprétée en même temps que leur condition cible-réflectivité.
YB raw-data LiDAR utilise-t-il Ethernet ?
Les modèles de données brutes YB sélectionnés utilisent UDP Ethernet, [traduction], mais la famille de données brutes YB ne se limite pas aux configurations Ethernet uniquement Les configurations de données série et de double sortie sont également disponibles pour les modèles applicables L'interface de communication requise doit être confirmée lors de la sélection du modèle.
Le LiDAR 2 D peut-il fonctionner à l'extérieur, dans la poussière ou le brouillard ?
L'adéquation dépend du capteur exact, de la cote de l'enceinte, des limites environnementales et de la gravité des conditions La poussière, le brouillard, la pluie, la contamination et la forte lumière ambiante peuvent influer sur les performances de détection optique Pour les installations exigeantes, l'environnement réel et les matériaux cibles doivent être évalués avant le déploiement final.
Combien coûte un LiDAR 2 D industriel ?
Le coût dépend de la plage de travail, des performances angulaires, de l'architecture de sortie, de l'interface de communication et de la configuration requise Plutôt que de sélectionner uniquement par le prix, définissez d'abord l'application et la sortie requise, puis comparez les modèles qui répondent à ces exigences d'ingénierie.
Le LiDAR 2 D est-il identique à un scanner laser de sécurité ?
Le LiDAR 2 D industriel n° est utilisé pour les applications de détection, de mesure, de détection et de données brutes. UN scanner laser de sécurité est conçu et certifié pour la protection du personnel liée à la sécurité et peut assurer des fonctions de sécurité telles que la surveillance des champs de protection et les sorties OSSD. YB industriel LiDAR ne doit pas être remplacé par un scanner de sécurité où la protection du personnel est requise.
Quelle est la différence entre le LiDAR 2 D et 3 D ?
Un LiDAR 2 D mesure un plan de balayage et est bien adapté aux applications où la géométrie importante se situe dans ce plan Un LiDAR 3 D mesure les informations spatiales dans plusieurs directions verticales et horizontales, fournissant une perception volumétrique lorsque la hauteur ou la structure tridimensionnelle complète est requise.
CCH propose-t-il actuellement du LiDAR 3 D ?
N° CCH ne présente pas actuellement le LiDAR 3 D comme une ligne de produits internationale active Le LiDAR 3 D est discuté sur ce site Web pour l'enseignement et la comparaison technologiques, tandis que le portefeuille international actuel de LiDAR se concentre sur le LiDAR 2 D industriel.
Quelle puissance YB 2 D LiDAR utilise-t-il ?
La consommation d'énergie est en dessous de 2 W sur la série YB,: y compris les configurations de sortie de données brutes.
Besoin d'un LiDAR 2 D pour la Détection, la Navigation ou la Détection Interactive ?
Explorez la série YB ou discutez de votre plage de travail, de votre réflectivité cible, de votre angle de balayage, de votre sortie de commutation ou de vos exigences en matière de données de balayage brutes avec CCH.
Références et lectures complémentaires
Les références indépendantes suivantes fournissent un contexte sur la télémétrie LiDAR, les données point-cloud et la sécurité des produits laser Les ressources techniques de CCH fournissent des informations spécifiques au produit pour la gamme actuelle de LiDAR 2 D industriel YB.
NOAA, qu'est-ce que LiDAR ?
Référence d'introduction couvrant la détection et la télémétrie de la lumière, la mesure de distance basée sur le laser et la génération de points de mesure LiDAR.
Administration nationale des océans et de l'atmosphère ↗ ↗ ↗Ressources Point-Cloud USGS
Matériel de référence illustrant comment les mesures LiDAR peuvent être représentées sous forme de données ponctuelles et traitées dans des produits d'informations spatiales.
US Geological Survey ↗CEI 60825-1
Norme internationale couvrant les exigences de classification et de sécurité pour les produits émettant un rayonnement laser.
Commission électrotechnique internationale ↗ ↗YB27 Série 2D LiDAR
Passez en revue la plate-forme YB27 actuelle, l'architecture de numérisation, le positionnement des applications et les configurations de produits disponibles.
Voir la série YB27 →YB27 Sortie de commutation LiDAR 2D
Informations sur le produit pour les configurations YB destinées à la détection discrète, les zones configurées et l'intégration de sortie de commutation PNP /NPN.
Afficher les modèles de sortie de commutation →YB27 Sortie de données brutes LiDAR 2D
Aperçu technique des configurations de données brutes YB pour le traitement côté hôte, y compris les architectures Ethernet, de données série et à double sortie applicables.
Afficher les modèles de données brutes →LiDAR 2 D pour Applications Interactives
Explorez la détection de position basée sur LiDAR pour les murs, sols, jeux et systèmes de projection interactifs.
Explorer les Applications Interactives →Les spécifications spécifiques au produit doivent toujours être vérifiées par rapport à la documentation du modèle CCH applicable. La plage de travail, l'interface de communication, les performances angulaires et les sorties disponibles peuvent varier en fonction de la configuration YB et des exigences de l'application.
