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Home Blog 2-D-Laserscanner, 2-D-LiDAR-Sensor, Fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF), Pulse Ranging Technology Hardware- und Softwarefunktionen des 2-D-Laserscanners R2000

Hardware- und Softwarefunktionen des 2-D-Laserscanners R2000

Ob in Lagerhallen, in der Robotik oder in dynamischen Anwendungen zur Navigation von fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) – die 2-D-LiDAR-Sensoren der Serie R2000 verfügen über eine lückenlose 360°-Rundumsicht. Die ausgeklügelten Laserscanner sind mit der innovativen Pulse Ranging Technology (PRT) ausgestattet, die zuverlässige und extrem präzise Messergebnisse liefert. In diesem Blog-Beitrag werden wir uns die Hard- und Softwarefunktionen des R2000 genauer ansehen und erfahren, wie diese Ihren individuellen Anwendungsfall erfüllen können.

Software-Features

Filter für Scan-Daten

2-D-Laserscanner R2000 für präzise Mess- und Navigationsaufgaben

Bei der Filterung von Scan-Daten (engl. scan data filter) handelt es sich um eine zusätzliche Option für die Vorverarbeitung im R2000. Dabei wird einerseits die Ausgabemenge der Scan-Daten verringert, während die hohe Scan-Auflösung weiterhin genutzt wird, um eine höhere Leistung der Ausgabedaten zu erzielen.
Das Filtern von Scan-Daten kombiniert eine konfigurierbare Anzahl N an benachbarten Scan-Punkten (Fenstergröße) zu einem einzigen Scan-Punkt (blockweise Verarbeitung) mit einem der verschiedenen vordefinierten Algorithmen. Ein Filteralgorithmus berechnet aus den Eingabedaten sowohl einen Entfernungswert als auch einen Amplitudenwert. Der resultierende Scan-Punkt wird sowohl für den Winkelwert als auch den Zeitstempelwert in der Mitte des Bearbeitungsfensters platziert. Alle Vorgänge werden im Sensorkoordinatensystem durchgeführt.

Für die Vorverarbeitung stehen vier verschiedene Filter zur Auswahl: Mittelwert/Median, Maximum und Remission. Die Mittelwert/Median-Filter werden verwendet, um den Störpegel zu minimieren und eine höhere Messgenauigkeit zu erreichen. Der Maximum-Filter hilft dabei, Messstörungen durch Staub oder sehr kleine Objekte wie Regentropfen im Nahfeld zu reduzieren, um einen zuverlässigen Betrieb im Freien und in rauen Umgebungen zu gewährleisten. Der Remission-Filter ermöglicht es, schwach reflektierende Ziele zu unterdrücken, indem die Messungen an Reflektoren und natürlichen Zielen im Scanner selbst voneinander getrennt werden.

Scan-überspringen-Funktion

Die Scan-überspringen-Funktion (engl. skip scan function) ermöglicht es, die Ausgabefrequenz von Scans über eine Scan-Datenverbindung im Vergleich zur Aufzeichnungsfrequenz von Scans gemäß dem globalen Parameter Scan-Frequenz zu reduzieren, so dass z. B. nur jeder zweite Scan übertragen und die Ausgabe des nächsten Scans unterdrückt wird. Diese Option ist nützlich für Anwendungen, die eine hohe Scan-Frequenz benötigen, um die Bewegungsunschärfe bei der Aufzeichnung von Scan-Daten in einer dynamischen Umgebung (z. B. FTF) zu reduzieren, jedoch nicht alle Scan-Daten mit Hochfrequenz erfordern.

Hardware-Features

Hardware-Zeitstempel

Der Hardware-Zeitstempel (engl. hardware timestamp) ermöglicht eine hochpräzise Synchronisation der reinen Systemzeit des Sensors mit der Systemzeit eines externen Clients. Dadurch werden Latenzzeit und Jitter – das zeitliche Taktzittern bei der Übertragung von Signalen – der Softwaresynchronisation über Ethernet eliminiert, was eine Synchronisationsgenauigkeit von weniger als 1 ms ermöglicht. Er verbessert zudem die Positionsgenauigkeit bei der Navigation von fahrerlosen Transportfahrzeugen.

E/A-Zugriff

Diese Funktion ermöglicht den Befehlszugriff auf zwei I/Q-Kanäle, die entweder als Digitaleingang oder Digitalausgang verwendet werden können (engl. I/O Access). Somit bietet sie eine einfache Unterstützung der Peripheriegeräte in der Nähe des Scanners beziehungsweise einen Vorteil für Client-Controller mit begrenzten I/Qs.

Überwachung der Linsenverschmutzung

Der sogenannte Lens Contamination Monitor (LCM) überwacht kontinuierlich die Transparenz bzw. Verschmutzung der Scannerlinse. Sobald die Transparenz unter einen vordefinierten Wert fällt, fordert der Scanner zur Reinigung der Linse auf, noch bevor es zu einer Einschränkung der Reichweite kommt. Die Warnung kann in drei verschiedene Stufen eingestellt werden – mit niedriger, mittlerer und hoher Empfindlichkeit. Die niedrige Stufe ist für feuchte und staubige Umgebungen geeignet, während die hohe Empfindlichkeit für trockene, staubige Umgebungen eingestellt werden sollte. Da die Linse in zwölf Bereiche à 30 Grad unterteilt ist, kann der LCM für jeden einzelnen Bereich aktiviert werden.

Einteilung der Scannerlinse in zwölf Sektoren à 30°

Weiterführende Informationen zur Serie R2000:

2-D-Laserscanner (2-D-LiDAR-Sensor) R2000-Serie

Erfahren Sie im YouTube-Video: Wie stelle ich am Laserscanner R2000 Detection die Überwachungsfelder ein?

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