Panasonic sviluppa un sensore LiDAR 3D che migliorerà le prestazione dei robot autonomi


Panasonic Corporation ha annunciato lo sviluppo di un nuovo sensore LiDAR1  3D, in grado di rilevare direzione e distanza degli oggetti con straordinaria accuratezza. Il sensore è dotato di una tecnologia proprietaria di laser scanning ed ampio angolo di campo (angolo nel piano verticale/orizzontale: 60°/270°), caratteristica fondamentale nel campo della robotica autonoma. Il sensore LiDAR 3D sarà presentato al “CEATEC JAPAN 2017”, che si svolgerà nel complesso fieristico di Makuhari Messe di Chiba dal 3 al 6 ottobre 2017 e sarà possibile testare il prodotto a partire da gennaio 2018.

Il nuovo sensore 3D LiDAR di Panasonic è in grado di rilevare la presenza di oggetti o eventuali asperità del suolo  con elevata precisione, ma non solo:  permette anche di personalizzare risoluzione e  angolo di scansione, configurando i parametri di velocità e angolo di rotazione degli specchi, per la massima accuratezza e flessibilità d’uso.

Utilizzati all’interno e all’esterno degli impianti produttivi, circondati da numerosi oggetti e persone in movimento, i robot autonomi devono essere in grado di rilevare  sia  la  presenza  di  oggetti  che  le  condizioni  del  suolo.  Quest’ultimo aspetto, tuttavia, non viene rilevato con precisione dai convenzionali sensori LiDAR 3D, sviluppati per i veicoli a guida autonoma, che non permettono  di coprire un angolo di campo verticale sufficientemente ampio e devono quindi essere associati ad altri sensori, con un unico risultato: robot autonomi di complessa progettazione e configurazione.

Caratteristiche del nuovo sensore LiDAR 3D di Panasonic:

  1. Ampio angolo di campo (angolo nel piano verticale/orizzontale: 60°/270°)

Gli attuali sensori LiDAR 3D non sono in grado di rilevare la presenza di oggetti sfruttando un ampio angolo di campo, carenza che si riscontra specialmente nel piano verticale. Panasonic ha sviluppato un’innovativa tecnologia laser scanning, utilizzando il sistema ottico e il motore di controllo dello specchio già implementati nelle unità ottiche commercializzate dall’azienda. Il LiDAR 3D è un sensore monostatico dotato di una singola sorgente laser e di uno specchio rotante, in grado di muoversi sugli assi verticale e orizzontale grazie all’azione di due appositi motori, offrendo così un angolo di campo di grande ampiezza (angolo di campo verticale/orizzontale: 60°/270°). Non è necessario alcun sensore aggiuntivo per il rilevamento di oggetti, inclusi gli oggetti collocati a terra e dallo spessore poco rilevante: il sensore ideale per un utilizzo semplificato dei robot autonomi.

Componenti e caratteristiche del sistema di scansione laser

  1. Possibilità di personalizzare i parametri relativi ad angolo di campo e risoluzione verticali

I  robot  autonomi  devono  rilevare  gli  oggetti  presenti  nell’area  d’interesse.

Quando si muovono su superfici piane e in presenza di un numero limitato di oggetti, non devono necessariamente ottenere una scansione dettagliata; il sensore può funzionare a una velocità relativamente elevata, coerente con la velocità del robot. In un’area con molti oggetti e persone in movimento, è invece indispensabile utilizzare tecnologie di precisione con un ampio angolo di campo; il sensore, inoltre, deve esaminare i dettagli della superficie dell’oggetto rilevato. L’innovativo sensore LiDAR 3D di Panasonic permette di configurare le impostazioni di rilevamento: alta velocità di scansione oppure risoluzione dettagliata e ampio angolo di campo, secondo le esigenze dettate da luoghi e situazioni, per impiegare robot autonomi con la massima efficienza.

Esempi di scansione laser

  1. Rilevamento di straordinaria accuratezza, anche con luce solare molto intensa In presenza di luce solare molto intensa, l’accuratezza del rilevamento degli oggetti può diminu Grazie alla tecnologia del sensore LiDAR 3D di Panasonic, la traiettoria del fascio laser emesso coincide con quella del segnale di ritorno, caratteristica che permette di ridurre il rumore imputabile alla luce del sole e assicura un’accuratezza di rilevamento straordinaria, anche in condizioni di luce intensa (fino a 100.000 lux3, valore della luce solare diretta nei mesi estivi).

Esempio di rilevamento ottenuto in condizioni di luce solare molto intensa

Possibili applicazioni del sensore:

Robot autonomi impiegati in diversi settori (consegna automatizzata, carrelli elevatori, macchinari agricoli e per l’edilizia, sistemi di sicurezza, ecc.).

Specifiche sensore LiDAR 3D di Panasonic:

Caratteristica Prestazioni
Angolo di campo Angolo di campo orizzontale: 270°; angolo di campo verticale: 0° – 60° (configurabile
Risoluzione verticale Tre modalità configurabili (1,5°, 3,0° e 7,5°).
Campo di rilevamento 0,5 m – 50 m
Frequenza dei fotogrammi 5 fps – 25 fps
Immunità luce ambiente Fino a 100.000 lux (con luce solare diretta)
Dimensioni totali 130 mm (A) x 120 mm (L) x 140 mm (P)

 

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