главная   оптика   волоконная оптика   спектроскопия   лазеры   лазерные системы
 
   
Главная / Лазерные системы / Лидары / Использование лидаров в качестве сенсоров автоматизированных погрузчиков
 
 
Оптика
Волоконная оптика
Спектроскопия
Лазеры
Лазерные системы /
  Медицинские лазерные системы
  Лазерные системы для обработки материалов
  Лазеры в измерительных приборах
  Лазеры в бытовых приборах
  Лидары
  Как работает лидар?
  Лидары для автомобилей без водителя
  Сканирующие лидары (лазерные сканеры)
  Лидары для авиации
  Лидары космического базирования
  Новости лидарной техники
  Удаленное детектирования химического состава
  Лидары в метеорологии
  Использование лидаров в качестве сенсоров автоматизированных погрузчиков
  Лазерное оружие
  Лазеры для целеуказания и подсветки
  Лазеры в телекоммуникациях
  Передача энергии посредством лазерного излучения
  Лазерные сканеры
Телекоммуникации и связь
 
Выставки и конференции
Новости науки и лазерной техники
 
О проекте
Ссылки

 

Использование лидаров в качестве сенсоров автоматизированных погрузчиков

Раздел подготовил Владимир Сементин

Автоматизированные управляемые системы транспортного средства (AGV) используются во многих отраслях промышленности. Для них актуальны лишь расстояние и заданный путь. Лидары используются для обнаружения препятствий на пути, но некоторые лидарные устройства способны к мониторингу скорости и направлению движения AGV, и они могут динамически анализирвать области спереди и сзади транспорта.

В настоящее время применяются запрограммированные виртуальные пути с использованием цифровой карты и определения на местности. Данный подход осуществляется с помощью отражателей и лидаров на транспорте с 360° полем зрения. Т.о. вычисляется положение AGV на основе триангуляции расстояния до нескольких отражателей. Задача лидара заключается в измерении расстояния с помощью импульсного лазера и детектора. Такой метод помогает измерять очень малые расстояния. C помощью поочередного измерения этих малых расстояний можно получать полную картину окружения как в 2D, так и в 3D.

AGV уже широко используются в промышленности, так как являются беспроводными и легко маневренными. Они даже умеют ездить на лифтах.

Реальный мир автономной навигации


В этой среде важно обнаружение препятствий и их объезд. Развитие технологий открыло доступ многим компаниям-новичкам как к довольно прибыльной отрасли. В результате конкуренции и развития лидар прошел путь от размера с баскетбольный мяч и стоимостью 10000$ до размера с бейсбольный мячик и стоимости меньше 2000$. Повышение скорости сканирования датчиков позволяют использовать и более современные алгоритмы.

Метод одновременной локализации и построения карты (SLAM - Simultaneous Localization And Mapping)

Лидары используют технологию одновременной локализации и отображения (SLAM). В качестве входных данных используются датчики, и у каждого свое предназначение: один считает число оборотов колеса для расчета движения, другой (ультразвуковой) оценивает положение на основе расстояний, и т.д. Затем эти данные синхронизируются и вырисовывается полная картина ситуации.

Использование расширенного фильтра Калмана

Расширенный фильтр Калмана оценивает состояние системы. Эта оценка включает в себя положение AMR и его ориентацию, так и линейные скорости и скорости вращения, и линейные ускорения. На первом этапе в текущий момент времени анализируется предыдущее состояние. А на втором этапе вносятся исправления в текущем состоянии. Также используются два алгоритма: scan-to-scan и scan-to-map.

Рассмотрим поподробнее каждую. Scan-to-scan технология используется для оценки непосредственно движения, игнорируя карту. Scan-to-map же, напротив, ориентируется по карте. В идеале, эти две технологии должны взаимно дополнять друг друга для более точной оценки ситуации.

Преодоление ограничений - комплексный подход

Все алгоритмы SLAM основываются на показаниях датчиков. Если объект находится вне зоны досягаемости датчиков, то требуется введение 3d-лидара, а это дополнительная производительности и дополнительные затраты. Чтобы уменьшить вычислительные требования, следует предоставить столько данных, сколько будет достаточно для составления максимально полной картины. Поэтому тут и не используется «попиксельная» технология.

Также практикуется такая технология, как «машинное зрение». То есть AGV может осматривать, измерять и находить дефекты. Таким образом ему облегчается работа, он попросту пропускает поврежденный груз.

В итоге, поодиночке все вышеописанные технологии мало полезны, но вот совместная их работа позволяет нейтрализовать недостатки друг друга, получая идеальную работу.
 

 
Кафедра Лазерной техники БГТУ 'Военмех'

Онлайн-конвертер

 
         
 
  разработка сайта NINSIS   190005, Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, д. 1
тел/факс: +7 (812) 316-49-09
www.laser-portal.ru