PEPPERL+FUCHS: 创新技术推动三维测量的变革

从工业自动化到自动驾驶汽车，再到护理机器人，应对未来挑战需要强大的3D传感器来快速、全面、精确地捕捉周围环境。倍加福（Pepperl+Fuchs）与弗劳恩霍夫硅技术研究所（Fraunhofer Institute for Silicon Technology ISIT）合作的一项技术创新，在保持高成本效益的同时，能实现最大的精度和性能。这是第一次将高性能距离测量技术与MEMS技术结合起来，构成了R3000 3-D LiDAR/MEMS传感器的技术基础。基于该传感器的产品研究将在2023年汉诺威工业博览会（Hannover Messe 2023）上进行展示。

结合两种技术的优势
这种基于脉冲测距技术（PRT）的三维测量，是倍加福开发的一种距离测量方法，可以进行扩展以满足广泛的要求。基于每秒发射25万多个激光脉冲，R3000能以毫米精度来测量从几厘米到几百米的距离。环境光和其他环境影响被有效地抑制。因此，PRT能提供快速、精确和可靠的测量结果。

为了实现三维测量，倍加福首次将PRT与Fraunhofer ISIT的微机电系统相结合，这构成了R3000产品研究的一部分：将一个小型、经济、机械坚固的MEMS微振镜集成到传感器中。

通过压电驱动元件的运动，发射的激光束在两个轴上偏转 40° x 30°。传统3D传感器在测量过程中不会创建像素网格，与此不同的是，R3000使用特别小的光点和无缝扫描来产生具有出色细节的超高分辨率3D点云（point cloud）。

智能用户引导让操作更直观
为了尽可能简化人机之间的通信，R3000具有额外的功能。该传感器不仅可以生成3D点云，还可以生成叠加强度的图像，使场景可视化，从而便于编程和操作。此外，每个测量点都能用可见激光束显示。同步激光投影仪让R3000无需额外工具即可精确对准和调整，确保易于调试。该功能还可以实现用户与服务机器人之间的交互。

面向未来自动化的强大3D测量
借助这些创新技术，R3000 LiDAR/MEMS传感器将为复杂自动化任务的解决方案带来变革。从工业的无人驾驶运输系统到退休和养老院中的患者自动运输，对未知环境的精确3D图像测量对于下一代自动驾驶至关重要。

PRT和MEMS的结合，可以实时而详细地捕捉这种复杂的动态场景。这为使用人工智能（AI）工具的全新评估创建了一个全面的数据库。作为一款紧凑且经济高效的传感器，R3000将为广泛的应用提供高精度3D测量。通过结合先进的算法，该传感器将显著推动自动驾驶汽车和服务机器人领域的发展——不仅在制造厂、医院或养老院，而且在生活的各个领域。


R3000 3-D LiDAR/MEMS传感器


紧凑且经济高效的R3000实现了高性能的3D测量


随着集成的MEMS微振镜的运动，激光束在两个轴上发生偏转。


借助精确的扫描，超高分辨率的3D点云（point cloud）被创建出来。