Mit dem 3D-Lidar/MEMS-Sensor R3000 stellt Pepperl+Fuchs auf der Hannover Messe eine Produktstudie vor, die eine hochperformante Distanzmesstechnik mit MEMS-Technologie kombiniert. Entwickelt wurde die technologische Innovation in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT.
Die 3D-Messung basiert auf der Pulse Ranging Technology (PRT), einem von Pepperl+Fuchs entwickelten Verfahren zur Entfernungsmessung. Basierend auf mehr als 250.000 ausgesendeten Laserpulsen pro Sekunde lassen sich damit Entfernungen von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Hundert Metern auf den Millimeter genau messen.
Um die dritte Dimension zu erreichen, kombiniert Pepperl+Fuchs die PRT im Rahmen der Produktstudie zum R3000 erstmals mit einem Micro-Electro-Mechanical System des Fraunhofer ISIT: In den Sensor ist ein kleiner, kostengünstiger und mechanisch robuster MEMS-Spiegel integriert.
Mit der Bewegung des piezoelektrisch angetriebenen Elements wird der ausgesendete Laserstrahl in zwei Achsen um 40° x 30° abgelenkt. Anders als bei herkömmlichen 3D-Sensoren entsteht bei der Erfassung des Messfelds kein Pixelraster. Stattdessen erzeugt der R3000 mit einem besonders kleinen Lichtfleck und einer lückenlosen Abtastung ultra-hochauflösende 3D-Punktewolken mit hoher Detailgenauigkeit.
Intuitive Bedienung dank intelligenter Benutzerführung
Um die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine so einfach wie möglich zu gestalten, ist der R3000 mit zusätzlichen Funktionen ausgestattet. Neben der 3D-Punktewolke wird ein überlagertes Intensitätsbild erzeugt, das die Szene visualisieren und somit die Programmierung und Bedienung erleichtern kann. Zusätzlich lässt sich jeder Messpunkt auch mit einem sichtbaren Laserstrahl anzeigen.
Durch den synchronen Laserprojektor kann der R3000 ohne weitere Hilfsmittel exakt ausgerichtet und angepasst werden, sodass eine einfache Inbetriebnahme sichergestellt ist. Darüber hinaus ermöglicht diese Funktion auch die Interaktion beispielsweise zwischen Nutzer und Serviceroboter.
Leistungsstarke 3-D-Messung für die Automatisierung der Zukunft
Mit seiner innovativen Technologie eignet sich der Lidar/MEMS-Sensor R3000 für die Lösung komplexer Automatisierungsaufgaben. Präzise 3D-Bilder von unbekannten Umgebungen sind unabdingbar beispielsweise für die nächste Generation des autonomen Fahrens.
Komplexe, dynamische Szenen lassen sich mit der Kombination von PRT und MEMS detailliert in Echtzeit erfassen. Damit entsteht eine umfangreiche Datengrundlage für völlig neue Auswertungen mit den Mitteln der Künstlichen Intelligenz (KI). Gleichzeitig soll der R3000 als kompakter und kostengünstiger Sensor hochpräzise 3D-Messungen für Anwendungen in der Breite verfügbar machen. (jk)
