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Como funcionam os sensores 2DAR Tecnologia LiDAR, especificações e aplicações no mundo real
O que é um Sensor LiDAR 2D?
A Sensor LiDAR 2D mede a distância através de um plano de varredura bidimensional e converte essas medições em uma sequência de pontos de ângulo e distância Esta varredura planar também é comumente descrita como a Nuvem de pontos 2D.
O LiDAR 2 D industrial é amplamente utilizado para navegação, localização, detecção de objetos, posicionamento, automação e sistemas interativos Ao contrário de um LiDAR 3 D, ele normalmente mede um plano de varredura em vez de produzir diretamente uma representação tridimensional do ambiente.
A atual gama internacional LiDAR da CCH centra-se no Série YB industrial 2 D LiDAR. Todos os modelos YB suportam um campo de varredura máximo de 270°, com um ângulo de varredura ativo menor configurável quando exigido pelo aplicativo.
Como funciona o LiDAR 2 D: ToF, Triangulação e Variação Baseada em Fases
Um LiDAR 2 D mede repetidamente a distância em diferentes posições angulares Cada medição está associada a um ângulo de varredura, produzindo um conjunto planar de pontos que o software downstream pode usar para interpretar o ambiente circundante.
Emitir Luz
O sistema de alcance direciona a energia óptica controlada para o ambiente circundante.
Receber o Retorno
A luz refletida de uma superfície ou objeto é recebida pelo sistema de detecção óptica do sensor.
Determinar Distância
A arquitetura de alcance interno converte o sinal óptico retornado em uma medição de distância alvo.
Construir a Varredura
Medições repetidas em diferentes ângulos formam a varredura 2 D ou conjunto de pontos planares usado pela aplicação.
Diferentes métodos ópticos podem ser usados para determinar a distância
“2 D LiDAR” descreve principalmente a geometria de varredura Diferentes arquiteturas de sensores podem usar diferentes princípios de alcance óptico, de modo que os seguintes métodos são melhor entendidos como categorias gerais de tecnologia, em vez de especificações compartilhadas por cada LiDAR 2 D.
Propagação-Medição Temporal
Os métodos de tempo de voo determinam a distância do comportamento de deslocamento da luz emitida e retornada. ToF é amplamente utilizado em aplicações LiDAR onde é necessário alcance óptico direto.
Geometria Óptica
A triangulação deriva distância da geometria entre a fonte de luz, o ponto refletido e o receptor É comumente associada a arquiteturas de medição óptica de menor alcance.
Diferença Fase
Os sistemas baseados em fases avaliam a relação de fase entre a luz modulada emitida e recebida para calcular a distância alvo.
Principais especificações ao comparar sensores LiDAR 2D
O alcance é apenas uma parte da seleção LiDAR A refletividade do alvo, a geometria de varredura, a resolução angular, o comportamento de atualização, a interface e as condições ambientais podem ser igualmente importantes.
Faixa de trabalho
Sempre verifique a refletividade e as condições de teste atrás de um intervalo máximo citado, em vez de comparar apenas a distância do título.
Campo de Vista
O ângulo de varredura determina quanto do plano circundante pode ser medido a partir de uma posição de montagem.
Resolução Angular
Passos angulares menores criam medições mais densas, mas devem ser considerados juntamente com a taxa de atualização, o alcance e as necessidades da aplicação.
Varredura/Taxa de atualização
Atualizações mais rápidas podem ser importantes para veículos em movimento, alvos dinâmicos e sistemas interativos responsivos.
Alcance mínimo e zona morta
Verifique o comportamento do campo próximo quando os objetos precisarem ser medidos ou detectados próximos ao alojamento do sensor.
Reflexividade Alvo
Superfícies escuras ou de baixa refletividade podem produzir desempenho diferente dos alvos de referência brilhantes, de modo que as condições de refletividade são importantes ao comparar a faixa de trabalho.
Formato de interface e dados
Determine se o projeto requer a troca de saídas ou dados brutos de varredura para navegação, localização ou integração de software.
Meio Ambiente, Classificação IP e Segurança a Laser
Revise a temperatura, poeira, vibração, luz ambiente, gabinete ou classificação IP, e a classificação e documentação de segurança a laser aplicável do produto selecionado.
Características confirmadas do nível familiar YB
Comutação de saída vs dados brutos de verificação
Nem todo projeto LiDAR 2 D precisa da mesma arquitetura de saída Algumas aplicações precisam de um sinal de detecção discreto simples, enquanto outras exigem medições de varredura individuais para navegação, posicionamento ou processamento de software.
Detecção e controle discreto
Os modelos de comutação-saída destinam-se a aplicações que precisam de um sinal de saída direto quando um objeto entra em uma condição de detecção definida ou zona configurada.
- Resultados típicos: Saídas de comutação PNP/NPN
- Melhor para: detecção de presença, lógica de disparo, detecção de objetos e integração de controle simples
- Expectativa do controlador: entrada de sinal discreto, em vez de interpretação completa dos dados de varredura
- Estilo de integração: fiação e lógica mais simples quando medições de varredura individuais não são necessárias
Detecção de presença de objetos, acionamento de equipamentos, tarefas de detecção baseadas em zonas e projetos de automação industrial que não exigem dados brutos de varredura.
Saídas de dados de varredura bruta
As configurações de dados brutos YB fornecem medições individuais de varredura LiDAR por meio de arquiteturas de saída dependentes do modelo, incluindo dados Ethernet, dados seriais e configurações de saída dupla Selecione a interface necessária e a combinação de saída antes de escolher o modelo.
- Arquiteturas disponíveis: Dados Ethernet, Dados Seriais e Saída Dupla
- Campos de varredura típicos em configurações aplicáveis: distância, ângulo e intensidade do eco
- Melhor para: AGV/navegação AMR, localização, mapeamento, posicionamento, sistemas interativos e detecção baseada em software
- Expectativa do controlador: um sistema host com a interface de comunicação compatível e a capacidade de processar os dados de varredura necessários
- Estilo de integração: adequado quando o aplicativo deve interpretar medições de varredura em vez de reagir apenas a uma saída liga/desliga discreta
Navegação de recursos naturais para robôs móveis, lógica de posicionamento, paredes e pisos interativos, rastreamento de objetos e outras integrações LiDAR 2 D definidas por software.
As saídas de comutação YB e as saídas brutas de dados de varredura destinam-se à detecção e integração industrial. Eles não são saídas OSSD com classificação de segurança e não devem ser usados como substitutos de um scanner a laser de segurança certificado onde é necessária proteção pessoal.
Onde são usados sensores LiDAR 2 D?
Uma varredura planar é muitas vezes suficiente quando a geometria importante está em um plano de medição horizontal ou vertical, tornando o LiDAR 2 D útil tanto em automação industrial quanto em aplicações orientadas por software.
Navegação AGV e AMR
Medições de varredura bruta podem suportar software SLAM, localização, mapeamento, navegação natural e percepção de ambiente.
Posicionamento e acoplamento
Os dados LiDAR podem ser usados para detectar paredes, refletores, estruturas ou outra geometria de referência para tarefas de posicionamento.
Detecção de objetos e presença
Modelos de comutação-saída podem detectar objetos ou zonas configuradas em processos de automação industrial.
Paredes Interativas
Os dados de varredura planar podem detectar posições de interação ao longo de paredes de projeção ou grandes superfícies interativas.
Pisos e jogos interativos
As medições de LiDAR bruto podem fornecer entrada de posição para sistemas de piso interativos, jogos e instalações de projeção.
Explore aplicativos interativos →Medição Industrial
Informações de distância e perfil podem suportar tarefas de integração de máquinas, posicionamento de objetos e medição geométrica.
LiDAR 2 D vs LiDAR 3 D vs Scanner a Laser de Segurança
Todas essas tecnologias podem usar alcance a laser, mas resolvem diferentes problemas de detecção e segurança.
LiDAR 2D
Mede um plano de varredura e é amplamente utilizado para navegação, localização, posicionamento, detecção de objetos e sistemas interativos.
- Medições de ângulo planar + distância
- Volume de dados compacto
- Útil para AGV/AMR e automação
LiDAR 3D
Mede informações espaciais tridimensionais e é útil quando é necessária estrutura vertical, altura ou percepção de volume total.
- Saída ponto-nuvem 3D
- Mais informações espaciais
- Diferentes compensações de custo, computação e integração
Scanner a laser de segurança
Um scanner a laser de segurança foi projetado e certificado para proteção de pessoal relacionada à segurança, incluindo campos de proteção e saídas de segurança.
- Desempenho de segurança certificado
- Lógica de segurança de campo protetor + campos de alerta de não segurança
- Saídas relacionadas à segurança, como OSSD
Industrial 2 D LiDAR Não É um substituto para um scanner a laser de segurança
YB industrial 2 D LiDAR é usado para aplicações de detecção, detecção e dados brutos. Onde a aplicação requer proteção certificada do pessoal e um campo de proteção relacionado à segurança, use um scanner a laser de segurança apropriado e projete a função de segurança completa de acordo.
Como Selecionar um Sensor LiDAR Industrial 2D
Comece com o trabalho que o sensor deve executar O LiDAR correto é aquele cujo alcance, geometria de varredura, arquitetura de saída e capacidade ambiental se encaixam na integração real.
Definir a Tarefa
Decida se o projeto precisa de detecção de comutação, dados brutos de navegação, posicionamento ou detecção interativa.
Gama Necessária
Avalie a distância máxima e mínima usando refletividade de alvo realista em vez de apenas o intervalo de manchete.
Geometria de varredura
Confirme o campo de visão, o ângulo de varredura ativo e a posição de montagem para o plano de medição necessário.
Requisitos Angulares
Combine a resolução angular e atualize o comportamento com o tamanho, distância e movimento do alvo.
Tipo Saída
Escolha saídas de comutação para detecção discreta ou modelos brutos de dados de varredura quando o sistema host precisar de distância individual, ângulo e dados de medição relacionados.
Integração de software
Verifique a interface de comunicação, o protocolo, os campos de dados e a capacidade do sistema host de processar os dados de varredura necessários.
Meio Ambiente
Revise os requisitos de temperatura, poeira, luz ambiente, vibração e gabinete para a instalação.
Validar em Alvos Reais
Teste materiais representativos, refletividades, posições de montagem e comportamento do software antes da implantação final.
Escolha a Arquitetura de Saída Antes de Escolher o Modelo
Perguntas frequentes sobre o sensor LiDAR 2D
Perguntas comuns sobre LiDAR 2 D industrial, tecnologia de alcance, dados de varredura, navegação, refletividade, meio ambiente e seleção de produtos YB.
O que é um sensor LiDAR 2 D?
Um sensor LiDAR 2 D mede a distância através de um plano de varredura e combina a distância medida com o ângulo de varredura correspondente O resultado é uma representação planar de objetos circundantes que podem ser usados para detecção, posicionamento, navegação, medição e interação baseada em software.
O que é uma nuvem de pontos LiDAR 2 D?
Uma varredura LiDAR 2 D consiste em pontos de medição distribuídos em um único plano de varredura Cada ponto pode ser descrito usando distância e ângulo, com campos de dados adicionais disponíveis nos modelos aplicáveis Ao contrário de uma nuvem de pontos 3 D, as medições representam um plano em vez de um volume tridimensional completo.
Como o LiDAR 2 D mede a distância?
Muitos sensores LiDAR 2 D industriais usam alcance de tempo de voo O sensor emite luz laser, recebe o sinal refletido e determina a distância alvo do comportamento de viagem de luz medido A série CCH YB usa dTOF, ou horário de voo direto, tecnologia de alcance.
Qual é a diferença entre ToF, triangulação e variação baseada em fase?
Estes são diferentes princípios ópticos de medição de distância O tempo de voo determina a distância do tempo de viagem da luz, a triangulação determina a distância do deslocamento geométrico e os sistemas baseados em fase derivam a distância da relação de fase de um sinal óptico modulado. Suas características de alcance útil, precisão, velocidade e integração podem diferir substancialmente.
Um LiDAR 2 D pode ser usado para navegação SLAM e AGV?
Sim, quando o LiDAR selecionado fornece as medições de varredura exigidas pelo sistema de navegação Os dados brutos de varredura podem ser processados pelo software host para SLAM, localização, mapeamento e navegação de recursos naturais O desempenho da navegação depende do sensor completo, montagem, ambiente e sistema de software, não apenas do hardware LiDAR.
Todos os modelos YB fornecem dados de navegação?
Os modelos no YB estão disponíveis com diferentes arquiteturas de saída. Modelos de comutação-saída destinam-se a aplicações de detecção discreta e saída de zona, enquanto configurações raw-data fornecer medições de varredura para processamento de software do lado do host A arquitetura de saída deve, portanto, ser selecionada antes do modelo exato.
Qual é o ângulo máximo de varredura do YB 2 D LiDAR?
Os modelos YB 2 D LiDAR suportam a campo máximo de varredura de 270°. O ângulo de varredura ativo pode ser configurado para uma faixa menor quando o aplicativo não requer o campo de visão completo.
Qual é a gama máxima de trabalho do YB LiDAR?
Os modelos YB selecionados fornecem faixas de trabalho de até 40 m na refletividade alvo 70%. Outras configurações têm faixas máximas mais curtas, portanto a distância de trabalho deve sempre ser verificada em relação ao modelo exato e à refletividade do alvo real.
Por que a refletividade alvo é importante para o LiDAR?
O LiDAR depende do recebimento de energia óptica refletida do alvo Superfícies escuras, de baixa refletividade ou difíceis podem retornar menos energia do que alvos brilhantes ou altamente reflexivos, o que pode afetar o alcance de detecção utilizável e a estabilidade da medição Os números de alcance publicados devem, portanto, ser interpretados em conjunto com sua condição de refletividade-alvo.
O LiDAR de dados brutos YB usa Ethernet?
Os modelos de dados brutos YB selecionados usam Ethernet UDP, 0, mas a família de dados brutos YB não se limita às configurações apenas Ethernet As configurações de dados seriais e de saída dupla também estão disponíveis para os modelos aplicáveis A interface de comunicação necessária deve ser confirmada ao selecionar o modelo.
O LiDAR 2 D pode funcionar ao ar livre, em pó ou nevoeiro?
A adequação depende do sensor exato, da classificação do gabinete, dos limites ambientais e da gravidade das condições. Poeira, neblina, chuva, contaminação e luz ambiente forte podem influenciar o desempenho da detecção óptica. Para instalações exigentes, o ambiente real e os materiais alvo devem ser avaliados antes da implantação final.
Quanto custa um LiDAR 2 D industrial?
O custo depende da faixa de trabalho, desempenho angular, arquitetura de saída, interface de comunicação e configuração necessária Em vez de selecionar apenas pelo preço, defina primeiro a aplicação e a saída necessária e, em seguida, compare os modelos que atendem a esses requisitos de engenharia.
O LiDAR 2 D é o mesmo que um scanner a laser de segurança?
No. industrial 2 D LiDAR é usado para aplicações de detecção, medição, detecção e dados brutos. A scanner laser segurança é projetado e certificado para proteção de pessoal relacionada à segurança e pode fornecer funções de segurança, como monitoramento de campo de proteção e resultados OSSD. O YB LiDAR industrial não deve ser substituído por um scanner com classificação de segurança onde seja necessária proteção de pessoal.
Qual é a diferença entre 2 D e 3 D LiDAR?
Um LiDAR 2 D mede um plano de varredura e é bem adequado para aplicações onde a geometria importante está dentro desse plano Um LiDAR 3 D mede informações espaciais em várias direções verticais e horizontais, fornecendo percepção volumétrica quando a altura ou a estrutura tridimensional completa é necessária.
Atualmente, a CCH oferece LiDAR 3 D?
No. CCH não apresenta atualmente 3 D LiDAR como uma linha de produtos internacionais ativos 3 D LiDAR é discutido neste site para educação e comparação de tecnologia, enquanto o atual portfólio internacional LiDAR se concentra em 2 D LiDAR industrial.
Quanta potência usa YB 2 D LiDAR?
O consumo de energia é abaixo de 2 W em toda a série YB, incluindo configurações de saída de dados brutos.
Precisa de um LiDAR 2 D para Detecção, Navegação ou Sensoriamento Interativo?
Explore a série YB ou discuta sua faixa de trabalho, refletividade de destino, ângulo de varredura, saída de comutação ou requisitos brutos de dados de varredura com CCH.
Referências e leituras adicionais
As seguintes referências independentes fornecem antecedentes sobre o alcance LiDAR, dados de nuvem de pontos e segurança do produto a laser Os recursos técnicos da CCH fornecem informações específicas do produto para a atual linha de LiDAR 2 D industrial da YB.
NÃO, o que é LiDAR?
Referência introdutória abrangendo Detecção e alcance de luz, medição de distância baseada em laser e geração de pontos de medição LiDAR.
Administração Nacional Oceânica e AtmosféricaUSGS Recursos LiDAR Point-Cloud
Material de base que ilustra como as medições LiDAR podem ser representadas como dados de nuvem de pontos e processadas em produtos de informação espacial.
Serviço Geológico dos EUA ʽCEI 60825-1
Norma internacional que abrange a classificação e os requisitos de segurança para produtos que emitem radiação laser.
Comissão Eletrotécnica InternacionalLiDAR 2 D da Série YB27
Revise a plataforma YB27 atual, a arquitetura de digitalização, o posicionamento do aplicativo e as configurações de produtos disponíveis.
Ver Série YB27 →Saída de comutação YB27 LiDAR 2D
Informações do produto para configurações YB destinadas à detecção discreta, zonas configuradas e integração de comutação-saída PNP/NPN.
Visualizar Modelos de Saída de Comutação →Saída de dados brutos YB27 LiDAR 2D
Visão geral técnica das configurações de dados brutos YB para processamento do lado do host, incluindo Ethernet aplicável, dados seriais e arquiteturas de saída dupla.
Ver Modelos de Dados em Bruto →LiDAR 2 D para Aplicações Interativas
Explore a detecção de posição baseada em LiDAR para paredes, pisos, jogos e sistemas de projeção interativos.
Explore aplicativos interativos →As especificações específicas do produto devem ser sempre verificadas em relação à documentação do modelo CCH aplicável. A faixa de trabalho, a interface de comunicação, o desempenho angular e as saídas disponíveis podem variar de acordo com a configuração do YB e os requisitos do aplicativo.
