物體顏色越深,距離越遠(yuǎn),就越難被檢測(cè)到。然而在南極地區(qū),即使是“披著黑色燕尾服”的企鵝,當(dāng)無(wú)人機(jī)懸在其上方時(shí)集成的激光雷達(dá)也能檢測(cè)到它們。對(duì)于為企鵝種群進(jìn)行測(cè)繪和計(jì)數(shù),從而獲取有關(guān)全球氣候變化影響所亟需信息的研究人員和科學(xué)家而言,激光雷達(dá)與無(wú)人機(jī)的結(jié)合是備受青睞的新技術(shù)。
SICK --激光雷達(dá) LD-MRS 在無(wú)人機(jī)上的 SICK 激光雷達(dá) LD-MRS 在具備輕型結(jié)構(gòu)的同時(shí),還擁有極大的工作范圍(最大 300 米)。甚至對(duì)于黑色物體(反射率為 10%)的有效距離也能達(dá)到 50 米。這意味著,即使企鵝是以“披著黑色燕尾服”的后背朝向無(wú)人機(jī),也能被激光雷達(dá)記錄下來(lái)。3D Lidar 傳感器連續(xù)檢測(cè)其周圍環(huán)境,且憑借集成的物體追蹤功能將對(duì)大范圍的種群棲息地內(nèi)的動(dòng)物計(jì)數(shù)時(shí)間從數(shù)周減少至幾小時(shí)。 當(dāng)然對(duì)多樣化應(yīng)用方案極為感興趣的不只是科學(xué)家。 大部分之前需要使用昂貴的直升飛機(jī)進(jìn)行的測(cè)量與監(jiān)測(cè)任務(wù),可由成本較低的無(wú)人機(jī)技術(shù)(UAV,Unmanned Aerial Vehicle:無(wú)人機(jī))順利解決。
輸油管線、輸電線及風(fēng)力發(fā)電站等新興的能源革命中的關(guān)鍵設(shè)備由此得到有效監(jiān)控和管理。憑借測(cè)量裝置的大掃描范圍和高分辨率,例如在林業(yè)產(chǎn)業(yè)中能以較低費(fèi)用從高度、間距、數(shù)量和多樣性等方面進(jìn)行林木保有量檢測(cè)。在煤堆、礦堆和垃圾堆等散料堆場(chǎng)的精確三維輪廓以及對(duì)河流、溝渠和海岸線的測(cè)量和測(cè)繪同樣得到簡(jiǎn)化。UAV 搭載的智能測(cè)量傳感器與多光譜攝像機(jī)相結(jié)合,采集所有需要的數(shù)據(jù),以便例如在香蕉種植園測(cè)定植被和需肥量。
多線激光雷達(dá)LD-MRS 最初是為汽車市場(chǎng)所研發(fā),當(dāng)前針對(duì)工業(yè)市場(chǎng)進(jìn)行了升級(jí)。 “即使在揚(yáng)塵和雨水情況下,例如港口及露天煤礦等惡劣環(huán)境,憑借其多重回波技術(shù)激光雷達(dá)也能可靠工作。由于無(wú)人機(jī)應(yīng)用市場(chǎng)需求不斷增加,我們開(kāi)始了進(jìn)一步的研發(fā),首先關(guān)注的是軟件”。Sandra Wienbeck(SICK AG Identification and Measuring 產(chǎn)品經(jīng)理)解釋道。 與德國(guó)人工智能研究中心(DFKI)的機(jī)器人創(chuàng)新中心通力合作,為 LD-MRS 創(chuàng)建了 ROS 驅(qū)動(dòng)程序(機(jī)器人操作系統(tǒng)),其能使激光雷達(dá)輕松集成進(jìn)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用中。
不過(guò)針對(duì) UAV 中的專項(xiàng)應(yīng)用,大幅減輕激光雷達(dá)重量是一大挑戰(zhàn)。因此通過(guò)評(píng)估合適材料進(jìn)一步優(yōu)化了設(shè)備的硬件,在此工業(yè)產(chǎn)品的堅(jiān)固特性能得到保留。目前重量?jī)H為 770 克且防護(hù)等級(jí)為 IP69K 的 LD-MRS UAV 一方面是市場(chǎng)同類產(chǎn)品中最輕且掃描范圍最大的激光雷達(dá),另一方面它極為堅(jiān)固,用Sandra Wienbeck 的話來(lái)說(shuō),“即使跌入沼澤中也能保持其高效能性! 無(wú)人機(jī)在飛行中會(huì)產(chǎn)生大幅振蕩,會(huì)導(dǎo)致集成的激光雷達(dá)上產(chǎn)生嚴(yán)重測(cè)量故障!斑@需要我們借助來(lái)自不同應(yīng)用的數(shù)據(jù)和模擬來(lái)避免有風(fēng)險(xiǎn)的共振。雖然這涉及的是工業(yè)產(chǎn)品,但我們?cè)谘邪l(fā)時(shí)也注重設(shè)計(jì)和外觀。依據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理,我們通過(guò)大量調(diào)整實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定性和輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的最佳結(jié)合,”Sandra Wienbeck 報(bào)道。在南極地區(qū)企鵝上的成功應(yīng)用表明,這筆費(fèi)用非常值得。 西克(SICK)成立于1946年,歷經(jīng)多年的發(fā)展與積累,已成為極具影響力的智能傳感器解決方案供應(yīng)商,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),包括包裝、食品飲料、機(jī)床、汽車、物流、交通、鋼鐵、機(jī)場(chǎng)、電子和紡織等行業(yè)。西克中國(guó)目前已在廣州、上海、北京、青島和香港等地設(shè)有分支機(jī)構(gòu),并形成了輻射全國(guó)各主要區(qū)域的機(jī)構(gòu)體系和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。 |
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