LIDAR SENSORS – PICOSCAN100

Những lợi ích

Tích hợp cảm biến tiết kiệm không gian

Phát hiện chính xác các vật thể nhỏ và tối màu, ngay cả ở khoảng cách xa

Có thể điều chỉnh linh hoạt cho nhiều yêu cầu ứng dụng khác nhau

Đảm bảo khả năng đo lường cao, ngay cả trong điều kiện môi trường khắc nghiệt ngoài trời

Dữ liệu đo lường sẵn có với độ tin cậy cao, phục vụ định vị và điều hướng hiệu quả cho robot di động như AGV và AMR

Công nghệ kết nối và tích hợp dữ liệu linh hoạt

Hiệu quả chi phí cao: Chi phí đầu tư và vận hành thấp

Lắp đặt linh hoạt và thay thế thiết bị nhanh chóng

Đặc trưng

Thiết kế vỏ nhỏ gọn, chắc chắn

Phạm vi quét: 75 m (với độ phản xạ 90%); độ phân giải góc: 0,5° đến 0,05°

Hồ sơ cảm biến động (Dynamic Sensing Profiles)

Độ chính xác đo cao – độ nhiễu đo thấp, độ phẳng trường quét và độ chính xác góc vượt trội

Tốc độ quét: 15 Hz đến 50 Hz

Công nghệ đa phản xạ (Multi-echo technology)

Hỗ trợ trình điều khiển: ROS, C++ và Python

Tích hợp sẵn các ứng dụng như định vị theo đường viền (contour localization) trên model picoScan150-LOC

Nhỏ gọn

Nhờ thiết kế vỏ nhỏ gọn, picoScan100 có thể dễ dàng tích hợp vào nhiều ứng dụng, ngay cả khi không gian lắp đặt bị hạn chế.

Đối với các robot di động tự hành, kích thước cảm biến nhỏ giúp đạt được sự cân bằng hợp lý giữa diện tích dành cho cảm biến và các thành phần quan trọng khác, chẳng hạn như pin.

Mạnh mẽ

Phần cứng hiệu suất cao của picoScan100 cho phép quét một vùng rộng lớn trong môi trường và đảm bảo chất lượng dữ liệu đo luôn ở mức cao và ổn định.

Nhờ khả năng tính toán mạnh mẽ, cảm biến còn có thể lọc và tiền xử lý dữ liệu đo trực tiếp trên thiết bị, giúp tối ưu hiệu quả và giảm tải cho hệ thống điều khiển.

Tiết kiệm chi phí

Một giải pháp được tùy chỉnh phù hợp cho gần như mọi ứng dụng có thể được tạo ra nhờ công cụ cấu hình sản phẩm (product configurator).

Ngoài ra, thiết bị còn cung cấp nhiều chức năng phần mềm thông minh, hỗ trợ thiết kế – tích hợp hiệu quả và kéo dài tuổi thọ sử dụng.

Kết quả mang lại: Hiệu quả chi phí vượt trội khi phân tích theo tổng chi phí sở hữu (TCO).

PicoScan100 và các tính năng của nó khi sử dụng

Chất lượng vượt trội – được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và trong điều kiện môi trường khắc nghiệt

Trường nhìn rộng 276° (270° + 6°)

Góc quét rộng của picoScan100 cho phép bao phủ một vùng làm việc lớn.

Với hai cảm biến được bố trí chéo nhau theo đường chéo, thậm chí có thể đạt được góc quét 360° – và điều này chỉ cần ít công sức lắp đặt và căn chỉnh.

Nhận thức môi trường không có khoảng trống với HDDM+

Phương pháp đo đa xung HDDM+ đảm bảo việc quét không bị gián đoạn và có khả năng chống nhiễu cao.

Số lượng lớn các xung laser tại mỗi điểm đo tạo ra sự chồng lấp các điểm laser, giúp picoScan100 thu nhận liền mạch toàn bộ vùng quét và phát hiện cả những vật thể, cấu trúc nhỏ.

Thông qua việc đánh giá thống kê nhiều xung đo, các nhiễu gây ra bởi cảm biến khác hoặc nguồn laser khác có thể được loại bỏ. Đây là một lợi thế đặc biệt khi triển khai nhiều nền tảng di động gắn cảm biến trong cùng một môi trường, ví dụ như trong kho hàng tự động.

Tùy chọn phát hiện được cải thiện

Phạm vi làm việc rộng (75 m với độ phản xạ 90%) cùng với độ phân giải góc cao (lên đến 0,05°) của picoScan100 cho phép phát hiện các vật thể nhỏ hoặc cấu trúc tinh vi ngay cả ở khoảng cách xa.

Điều này khiến cảm biến trở nên lý tưởng cho các ứng dụng định vị chính xác hoặc tránh va chạm đáng tin cậy.

Lắp ráp phần mềm mô-đun

Cảm biến phù hợp cho ứng dụng của bạn: Hãy lựa chọn giữa các tính năng phần mềm khác nhau như chức năng lọc, multi-echo hoặc phát hiện phản xạ.

Bao gồm tham số nâng cao

Tiết kiệm thời gian quý báu trong quá trình chạy thử: Bạn có thể lưu sẵn các cài đặt hoặc bộ tham số được định nghĩa trước ngay từ khi đặt hàng. SICK sẽ nạp chúng vào thiết bị trước khi giao hàng.

Thiết kế kết nối linh hoạt

Các cảm biến picoScan100 có thể được trang bị đầu nối hệ thống dạng mô-đun (picoScan150) hoặc cáp tích hợp sẵn (picoScan120).

Khái niệm kết nối linh hoạt này hỗ trợ nhiều loại giao diện khác nhau, phù hợp cho đa dạng ứng dụng.

Robot di động tự động (AMR)

Các robot di động tự hành (AMR) sử dụng dữ liệu đo từ picoScan100 để tạo ra bản đồ chính xác về môi trường xung quanh.

Vị trí hiện tại và lộ trình di chuyển của AMR có thể được xác định dựa trên các mốc định vị (landmarks) trong bản đồ này.

Robot dịch vụ

Robot dịch vụ thường di chuyển trong môi trường động. Với sự hỗ trợ của chức năng đánh giá vùng tích hợp (field evaluation), picoScan100 có thể phát hiện đáng tin cậy các vật thể trên đường đi và cho phép robot tự động tránh né chúng.

Xe tải công nghiệp

picoScan100 có thể được sử dụng để giám sát khu vực phía sau xe công nghiệp.

Nếu có vật thể xuất hiện trên lộ trình, cảm biến sẽ gửi tín hiệu cảnh báo thích hợp. Nhờ đó, người lái có thể kịp thời dừng xe hoặc tránh chướng ngại vật.

Ứng dụng cố định

picoScan100 cũng là lựa chọn lý tưởng cho nhiều ứng dụng cố định.

Ví dụ, dữ liệu đo chính xác từ cảm biến có thể được sử dụng để ghi nhận các đường biên dạng (profile lines), từ đó tính toán lưu lượng thể tích.

Thiết kế chắc chắn

Các cảm biến không bị ảnh hưởng bởi chấn động, rung động hay ánh sáng môi trường.

Nhờ được trang bị phần tử thông gió tích hợp, chúng cũng không bị hư hại bởi những thay đổi nhiệt độ đột ngột.

Công nghệ đa tiếng vang

Công nghệ multi-echo cho phép đánh giá nhiều tín hiệu phản xạ trên mỗi tia đo phát ra.

Nhờ đó, các phản xạ gây ra bởi mưa hoặc sương mù có thể được xác định và khi cần thiết sẽ được loại bỏ.

Phát hiện ô nhiễm

Chức năng phát hiện nhiễm bẩn tích hợp giúp giám sát tình trạng của nắp che quang học.

Nhờ đó, cảm biến có thể được vệ sinh trước khi xảy ra sự cố, cho phép triển khai bảo trì theo tình trạng (condition-based maintenance).

Hồ sơ cảm biến động

Điều chỉnh tham số của lõi đo (measurement core) có thể được thực hiện ngay trong quá trình vận hành mà không cần khởi động lại, cho phép tối ưu linh hoạt theo yêu cầu cụ thể trong từng tác vụ của cảm biến LiDAR.

Ví dụ về cảm biến “một cho tất cả” trong robot di động tự hành (AMR):

• Từ các nhiệm vụ đo ở cự ly gần với độ chính xác cao để định vị tinh, chẳng hạn như ghép nối tại trạm sạc,
• Cho đến việc nhận diện môi trường trong các tác vụ điều hướng với phạm vi làm việc rộng và thời gian phản hồi nhanh nhằm tránh va chạm.

Độ chính xác dữ liệu đo cao

Với sai số thống kê thấp (thông thường ≤ 2 mm trong khoảng 0,05 m … 5 m) và sai số góc nhỏ (thông thường ≤ 0,005°), picoScan150 cung cấp dữ liệu đo cực kỳ chính xác.

Nhờ độ phẳng trường quét chính xác ± 1°, picoScan150 vẫn đảm bảo dữ liệu rất chính xác ngay cả theo phương thẳng đứng.

Chất lượng dữ liệu đo cao này giúp giảm nhu cầu bù trừ trong các thuật toán định vị, từ đó đạt được khả năng định vị chính xác cho các nền tảng di động.

Xuất dữ liệu nhanh và đồng bộ hóa thời gian

Các chức năng như NTP (Network Time Protocol) hoặc PTP (Precision Time Protocol) cho phép đồng bộ thời gian của thiết bị với các thiết bị khác, từ đó đảm bảo dấu thời gian (time stamp) chính xác được gắn ngay cho giá trị đo trong quá trình đo lường.

Tần số quét cao lên đến 50 Hz cùng với đầu ra dữ liệu dạng phân đoạn (segmented data output) giúp tối ưu độ trễ, nhờ đó nâng cao chất lượng dữ liệu và giảm thiểu sai số do độ trễ thời gian trong các ứng dụng động.

Phát hiện phản xạ

Khi picoScan150 phát hiện một vật phản xạ (reflector), thông tin này sẽ được gắn kèm vào giá trị đo và hiển thị trong giao diện người dùng đồ họa (GUI) cũng như trong bản tin dữ liệu (data telegram).

Điều này giúp việc phân biệt giữa mục tiêu tự nhiên và vật phản xạ trở nên dễ dàng hơn.

LiDAR-LOC

LiDAR-LOC mang lại kết quả định vị chính xác và đáng tin cậy dựa trên các đường bao tự nhiên, mà không cần phải điều chỉnh môi trường xung quanh.

Khi được kết hợp với CODE-LOC, độ chính xác định vị còn được nâng cao hơn nữa.

Ngoài ra, tính năng Virtual Line Navigation cho phép mọi loại robot di động có thể điều hướng bằng các đường ảo.

Máy chủ web SOPASair

SOPASair là một ứng dụng dành cho thiết bị di động và trình duyệt, được sử dụng để tham số hóa, cấu hình, chẩn đoán và giám sát dữ liệu quét của nhiều loại cảm biến SICK. SOPASair hỗ trợ tìm kiếm thiết bị đã kết nối và thiết lập kết nối nhanh chóng.

Máy chủ web tích hợp cung cấp giao diện người dùng hiện đại, thân thiện. Việc hiển thị trực tiếp trên trình duyệt giúp không cần cài đặt phần mềm và khiến ứng dụng này độc lập với hệ điều hành.

Tích hợp nhanh chóng và dễ dàng cảm biến LiDAR

• Lựa chọn trình điều khiển: ROS1, ROS2, C++ và Python
• Định dạng dữ liệu: Compact và MSGPACK
• Tùy chọn tham số hóa: máy chủ web SOPASair với giao diện người dùng, SOPAS telegram hoặc REST API

Ngoài ra, kết nối ROS2 gốc thông qua DDS (Data Distribution Service) ở phía thiết bị cho phép triển khai theo mô hình plug and play trong kiến trúc ROS2.

Protocols & Integration Guide
Các ví dụ mã nguồn (code examples) có sẵn trên GitHub, vì vậy không cần phải viết lại toàn bộ từ đầu.