Scanners laser 2D
Système de mesure de distance bidimensionnelle sans contact
Les scanners laser 2D, également connus sous le nom de capteurs LiDAR (Light Detection and Ranging), sont des systèmes de mesure de distance bidimensionnelle sans contact. Pour capturer des profils 2D de l'environnement, les scanners laser 2D de Hokuyo Automatic sont utilisés en combinaison avec un faisceau laser infrarouge.
Les scanners laser émettent de très courtes impulsions lumineuses, mesurent le temps nécessaire aux impulsions pour aller et venir jusqu'à l'objet et calculent la distance à partir de là.
En outre, le scanner mesure l'angle sous lequel les impulsions sont émises, générant ainsi une image de profil de l'ensemble de l'environnement, y compris de tous les objets. Ce processus peut être répété plus de 100 fois par seconde, selon le modèle spécifique du scanner. On obtient ainsi des images très détaillées de l'environnement, qui peuvent ensuite être utilisées pour la reconnaissance d'objets, la navigation de véhicules et de robots autonomes, la technologie portuaire, les drones et les applications industrielles.
Caractéristiques des scanners laser 2D :
- Portée élevée jusqu'à 120 mètres
- Convient aux applications intérieures et extérieures
- Résolution angulaire élevée de 0,125 degré à 1 degré
- Vitesse de balayage élevée
- Compacts et légers : 130 grammes / 50×50×70mm
- Grande fiabilité et résistance aux vibrations et aux chocs
- Convient aux applications intérieures et extérieures
Selon le modèle, le scanner laser de Hokuyo balaie une plage de détection allant jusqu'à 120 m et une plage angulaire allant jusqu'à 270°.
Comment fonctionne un scanner laser ?
Un scanner laser, également connu sous le nom de LiDAR (Light Detection and Ranging), est un dispositif avancé qui utilise la technologie laser pour mesurer la distance par rapport aux objets de l'environnement et générer des cartes détaillées. Il fonctionne selon le principe du temps de vol. Voici une explication plus détaillée de comment fonctionne un scanner laser :
- Émission du signal laser : Le scanner laser émet une brève impulsion de lumière laser vers un objet ou une surface. Cette impulsion est généralement un signal lumineux infrarouge, invisible à l'œil humain.
- Réflexion du signal laser : Lorsque le signal laser émis touche l'objet, une partie de la lumière est réfléchie et renvoyée vers le capteur du scanner laser.
- Détection du signal réfléchi : Le capteur du scanner laser, souvent appelé photodétecteur, reçoit la lumière réfléchie et enregistre le temps nécessaire à la lumière pour voyager du scanner à l'objet et revenir.
- Calcul de la distance : Comme la vitesse de la lumière est constante, le scanner peut calculer la distance jusqu'à l'objet en multipliant le temps nécessaire à la lumière pour voyager par la vitesse de la lumière, puis en divisant ce résultat par deux.
- Balayage dans plusieurs directions : Le scanner laser tourne ou pivote pendant la numérisation pour diriger le faisceau laser dans différentes directions. Cela permet à l'appareil de mesurer les distances vers plusieurs objets et surfaces de l'environnement.
- Traitement des données : Les données de distance collectées sont ensuite traitées par le logiciel du scanner laser, qui convertit les mesures en un nuage de points. Il s'agit d'une collection de points tridimensionnels représentant la forme et la position des objets dans l'environnement.
- Modélisation et visualisation en 3D : Pour les scanners laser 3D, le nuage de points est ensuite traité pour créer un modèle 3D détaillé de l'environnement ou de l'objet. Ce modèle peut ensuite être visualisé, analysé et utilisé à diverses fins telles que la planification, la conception, l'inspection ou la navigation.
Applications pour les scanners laser 2D Hokuyo
Application AVG : Les scanners laser sur les véhicules guidés automatiques (AGV) jouent un rôle important dans la navigation et la détection d'obstacles dans les environnements industriels. De plus, les scanners laser sont utilisés pour naviguer vers les fentes des palettes, etc.
Robotique : Les scanners laser 2D de Hokuyo sont largement utilisés en robotique pour la navigation et la détection d'obstacles. Ils aident les robots à cartographier et à comprendre leur environnement, afin de se déplacer de manière autonome sans entrer en collision avec des objets.
Systèmes de sécurité : Dans les systèmes de sécurité et de surveillance, ces scanners peuvent être utilisés pour la détection d'intrusion. Ils peuvent surveiller une zone prédéfinie et déclencher une alarme en cas d'activité inhabituelle.
Automatisation industrielle : Dans les usines et les entrepôts, les scanners laser 2D sont utilisés pour automatiser divers processus tels que le palettisation, le tri et l'inspection. Ils peuvent également être utilisés pour des applications de sécurité, en détectant la présence de personnes ou d'objets sur le chemin des machines en mouvement.
Agriculture : En agriculture de précision, les scanners 2D aident à guider les machines agricoles autonomes, ce qui permet une application précise des semences, de l'eau et des engrais tout en évitant les obstacles dans le champ.
Vidéo : Test de résolution angulaire UST 10LX H01 et UST 10LX H02 - Scanner laser automatique Hokuyo
Solution de scanner laser pour les ports
Solutions efficaces pour les terminaux de conteneurs, les systèmes de grues, et plus encore.
La manipulation efficace des conteneurs devient de plus en plus importante. Nos scanners laser contribuent à améliorer l'efficacité, la productivité et la sécurité. Le niveau croissant d'automatisation dans les terminaux de conteneurs et la demande élevée de réduction des risques sont les principaux défis auxquels sont confrontés les exploitants de ports du monde entier. Dans ce domaine, nos scanners laser aident à détecter, mesurer et prévenir les collisions, conçus pour des objets et des machines tels que les grues, les conteneurs, les véhicules de transport, les bras de grue et d'autres types d'équipements.
La gamme de produits de Hokuyo permet un empilement précis des conteneurs et une position optimale des camions ou des chariots cavaliers. La détermination précise de la position permet également de garantir un haut niveau de sécurité et d'optimiser le chargement.
Détermination de la position des conteneurs dans les terminaux de conteneurs
La LiDAR est installée pour mesurer la position des conteneurs dans les terminaux de conteneurs et accélère et améliore l'efficacité du traitement des marchandises à mesure que l'automatisation et la commande à distance progressent. Les capteurs sont utilisés pour détecter la position des conteneurs, dans le but d'améliorer l'efficacité des grues portiques (RTG) lors du transbordement de conteneurs dans une installation portuaire.
Consultez les scanners laser pour application dans les ports
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Scanner laser sur les AGV
Les scanners laser sur les véhicules guidés automatiques (AGV) jouent un rôle important dans la navigation et la détection d'obstacles dans les environnements industriels. Ces capteurs avancés utilisent des faisceaux laser pour mesurer avec précision les distances par rapport aux objets de l'environnement.
Information en temps réel
Grâce à la collecte de données rapide et précise, les scanners laser peuvent fournir des informations en temps réel sur l'environnement de l'AGV, permettant ainsi au véhicule de se déplacer en toute sécurité et efficacité. Avec leur haute précision et fiabilité, les scanners laser de Hokuyo permettent aux AGV d'éviter les obstacles, de planifier des itinéraires et même d'interagir avec d'autres machines et travailleurs dans l'environnement. Cela améliore non seulement la sécurité, mais aussi la productivité et l'efficacité des processus logistiques automatisés.
Si une catégorie de sécurité est requise, la série UAM est appropriée. Si aucune catégorie de sécurité n'est requise, la série UST est appropriée.
Scanners laser de sécurité
Auparavant, des capteurs étaient installés séparément pour la détection des obstacles et la reconnaissance de l'environnement, mais le scanner laser de sécurité série UAM-05 peut effectuer à la fois la mesure de l'environnement et la détection des obstacles, permettant ainsi les deux applications avec un seul capteur. En savoir plus sur les scanners laser pour la sécurité des machines.
Consultez les scanners laser de sécurité sur le portail de produits
Scanners laser pour véhicules autoguidés (AGV)
Scanners laser sur les drones
Les drones ont connu une croissance exponentielle ces dernières années et trouvent de plus en plus d'applications dans diverses industries. L'une des avancées dans ce domaine est l'intégration de scanners laser sur les drones. Cette technologie permet aux drones de cartographier l'environnement de manière très détaillée et précise. Les scanners laser de Hokuyo sont particulièrement adaptés à une utilisation sur les drones grâce à leur compacité et leur légèreté.
Domaines d'application des scanners laser sur les drones :
- Modélisation de terrain : Génération de cartes topographiques détaillées et de modèles 3D du terrain pour la topographie, la planification urbaine, la modélisation des inondations et la préservation de la nature.
- Inspection de pylônes haute tension : Inspection des réseaux de transmission d'électricité.
- Inspections de bâtiments et d'infrastructures : Création de modèles 3D détaillés des bâtiments permettant d'identifier les défauts structuraux et les dommages.
- Surveillance des ponts et infrastructures : Surveillance des ponts, barrages et autres éléments d'infrastructure pour détecter rapidement et résoudre les problèmes potentiels.
- Agriculture de précision : Mesures précises et analyses de la santé des cultures, de l'humidité du sol et de la densité des plantes.
- Surveillance de l'environnement : Surveillance des écosystèmes, détection des changements dans la végétation et identification de problèmes environnementaux tels que la déforestation ou l'érosion des sols.
Exemples d'application Scanners laser 2D
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| Inspection de l'insertion du travail dans les robots industriels | Mesure de la position d'une bobine de fer. | Mesures de sécurité pour la pénétration d'un bras dans une machine | Détection de présence dans les zones dangereuses |
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| Mesure des matières premières résiduelles dans les aciéries | Détection de la pleine charge (absence de charge) lors du chargement des palettes | Détection de la déviation lors de la découpe de tôles d'acier | Détection d'approche pour une grue à portique |
La différence entre les scanners laser 2D et 3D
Scanners laser 3D
Les scanners laser 3D vont plus loin dans cette technologie. Ils ne mesurent pas seulement la distance par rapport aux objets environnants, mais ils fournissent également une représentation tridimensionnelle de ces objets. Cette capacité les rend parfaits pour un éventail plus large d'applications, notamment la modélisation 3D, la planification de la construction, la préservation du patrimoine culturel et la navigation de véhicules autonomes.
La principale différence entre les scanners laser 2D et 3D réside dans la dimensionnalité des données qu'ils fournissent. Alors que les scanners 2D capturent des profils plats, les scanners 3D génèrent un modèle tridimensionnel complet de l'environnement balayé, offrant ainsi une profondeur et un niveau de détail supplémentaires.
Quand un scanner laser 2D est-il la solution appropriée ?
Les scanners laser 2D conviennent aux applications nécessitant la profilage 2D et la mesure de distances, telles que la détection d'objets, l'évitement de collisions et l'inventaire intérieur. Ils sont également idéaux pour les applications avec des budgets limités, car ils sont généralement moins coûteux que leurs homologues 3D.
Quand un scanner laser 3D est-il la solution appropriée ?
Les scanners laser 3D sont la solution appropriée lorsque l'on a besoin d'une représentation tridimensionnelle détaillée d'un environnement ou d'un objet. Ils sont idéaux pour des applications telles que la cartographie de terrain, l'industrie automobile, les véhicules autonomes et les drones.
Scanner laser 3D - Capteur 3D-LIDAR
Lorsque les scanners laser 2D balayent horizontalement, les capteurs LIDAR 3D (également appelés scanners laser 3D) de Hokuyo scannent pratiquement l'ensemble de leur environnement, que ce soit des parties fixes ou mobiles. Le scanner laser utilise un faisceau laser pulsé avec le principe du temps de vol pour mesurer la distance. La portée détectable est de 35 mètres vers l'avant et de 14 mètres sur les côtés.
Traduire l'environnement tridimensionnel en modèle 3D numérique
Un scanner 3D est capable de cartographier de manière unique un environnement tridimensionnel et de le traduire en un modèle 3D numérique. Dans un seul cycle/image/scan, la distance entre le scanner 3D et chaque point (2590 points standard) dans un espace donné est mesurée et enregistrée. Il est possible d'augmenter ce nombre (jusqu'à 518000 maximum) en utilisant le mode d'interpolation.
Mode d'interpolation
Le point d'émission laser est déplacé progressivement à chaque cycle pour générer un nuage de points plus dense. Il est possible d'augmenter la densité de manière indépendante ; 20 fois horizontalement et 10 fois verticalement. À une densité maximale, cela s'appelle le mode HD (Haute Densité).
Accéléromètre (gyroscope) inclus
Ce scanner est équipé d'un accéléromètre et d'un signal d'entrée PPS. La vitesse angulaire et l'accélération sont détectées. Étant donné que l'accéléromètre est inclus, aucune synchronisation temporelle n'est nécessaire.
Prise en charge de plusieurs échos
Dans la même direction, les réflexions de la pluie, de la poussière et du brouillard peuvent générer plusieurs signaux. La mesure de la distance de chaque signal est enregistrée. Pour les applications en extérieur, la fonction de multi-échos permet de distinguer l'objet malgré la pluie, le brouillard ou la condensation.
Applications des scanners laser 3D Hokuyo
Construction et topographie : Les scanners laser 3D sont utilisés pour créer des modèles 3D détaillés de chantiers de construction, de bâtiments ou de paysages. Ces modèles peuvent être utilisés pour la planification, la conception et le suivi de l'avancement des travaux de construction.
Archéologie et préservation du patrimoine : En archéologie, les scanners 3D sont utilisés pour créer des modèles 3D détaillés de sites archéologiques ou d'artefacts. Cela aide à préserver le patrimoine culturel en le documentant en détail et permet aux chercheurs de l'étudier plus en profondeur sans contact physique.
Véhicules autonomes : Dans le domaine des véhicules autonomes, les scanners laser 3D sont utilisés pour la perception de l'environnement. Ils aident le véhicule à comprendre le monde qui l'entoure, y compris les autres véhicules, les piétons et les obstacles, assurant une navigation sécurisée et efficace.
Inspection industrielle : Les scanners 3D peuvent être utilisés pour inspecter des pièces ou des structures industrielles à la recherche de défauts ou d'usure. Cela peut être particulièrement utile dans le cadre des processus de contrôle qualité.
Commerce de détail et logistique : Dans le secteur de la vente au détail et de la logistique, les scanners laser 2D et 3D sont utilisés pour optimiser la gestion des entrepôts, surveiller les stocks et améliorer l'efficacité globale de la chaîne d'approvisionnement.
