Markkinoilla tarvitaan tehokkaita kolmiulotteisia antureita, jotka kuvaavat ympäristön nopeasti, kattavasti ja millimetrin tarkkuudella, olipa kyse sitten teollisuusautomaatiosta, robottiautoista tai hoitoroboteista. Saksalaisen Pepperl+Fuchsin yhteistyössä Fraunhofer-instituutin kanssa kehittämä innovaatio mahdollistaa maksimaalisen tarkkuuden ja suorituskyvyn ja on samalla erittäin kustannustehokas.
Korkean suorituskyvyn etäisyydenmittaustekniikka yhdistetään ensimmäistä kertaa MEMS-tekniikkaan. Tämä muodostaa perustan R3000 3-D LiDAR/MEMS -anturille, joka esiteltiin Hannoverin messuilla.
Kolmiulotteinen mittaus perustuu PRT-tekniikkaan (Pulse Ranging Technology), joka on Pepperl+Fuchsin kehittämä etäisyydenmittausmenetelmä, jota voidaan skaalata monenlaisiin vaatimuksiin vastaamiseksi. Teknologia perustuu siihen, että laite lähettää yli 250 000 laserpulssia sekunnissa ja mittaa etäisyyden muutamasta senttimetristä useisiin satoihin metreihin millimetrin tarkkuudella. Ympäristön valo ja muut ympäristövaikutukset vaimennetaan tehokkaasti. Tämän ansiosta PRT tuottaa nopeita, tarkkoja ja luotettavia mittaustuloksia.
Kolmannen ulottuvuuden saavuttamiseksi Pepperl+Fuchs yhdistää ensimmäistä kertaa PRT-skannauksen ja Fraunhoferin MEMS- eli mikroelektromekaanisen peilijärjestelmän. Tämä muodostaa osan R3000-skanneria, jossa anturiin integroidaan pieni, edullinen ja mekaanisesti kestävä MEMS-peili.
Emittoitua lasersädettä poikkeutetaan kahdella akselilla 40° x 30° liikuttamalla pietsosähköisesti ohjattua elementtiä. Toisin kuin perinteisissä kolmiulotteisissa antureissa, mittausprosessin aikana ei luoda pikseliruudukkoa. Sen sijaan R3000 käyttää erityisen pientä valopistettä ja saumatonta skannausta erittäin korkean resoluution ja poikkeuksellisen yksityiskohtaisen 3-D-pistepilven tuottamiseen.
R3000 tarjoaa lisätoimintoja, jotka yksinkertaistavat ihmisen ja koneen välistä kommunikointia. Anturi tuottaa kolmiulotteisen pistepilven lisäksi myös päällekkäisen intensiteettikuvan, joka auttaa visualisoimaan ympäristöä ja siten helpottaa ohjelmointia ja käyttöä. Lisäksi jokainen mittauspiste voidaan osoittaa näkyvällä lasersäteellä. Synkronisen laserprojektorin ansiosta R3000 voidaan suunnata ja säätää tarkasti ilman lisätyökaluja, mikä helpottaa sen käyttöönottoa. Tämä toiminto mahdollistaa myös esimerkiksi käyttäjän ja palvelurobotin välisen vuorovaikutuksen.
Tällainen lidar/MEMS-anturi on vallankumouksellinen ratkaisu monimutkaisiin automaatiotehtäviin. Tarkat kolmiulotteiset kuvat tuntemattomista ympäristöistä ovat välttämättömiä seuraavan sukupolven autonomiselle ajamiselle – teollisuuden kuljettajattomista kuljetusjärjestelmistä potilaiden automaattiseen kuljettamiseen vanhainkodeissa ja hoitokodeissa.
Lasersädettä poikkeutetaan kahdella akselilla liikuttamalla integroitua MEMS-peiliä.
