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Combinação de Pulse Ranging Technology (PRT) com tecnologia MEMS permite a criação de nuvens de pontos 3D de alta resolução

Da automação industrial aos veículos autónomos e robôs cuidadores, fazer face aos desafios do futuro exigirá sensores 3D potentes que captem o ambiente à sua volta de forma rápida, minuciosa e com precisão milimétrica. Uma inovação tecnológica da Pepperl+Fuchs em cooperação com o Fraunhofer Institute for Silicon Technology (ISIT) permite precisão e desempenho máximos – permanecendo simultaneamente altamente rentável. Pela primeira vez, tecnologia de medição de distâncias de alto desempenho é combinada com tecnologia MEMS. Isto forma a base para o sensor R3000 3-D LiDAR/MEMS, que será apresentado como um produto em estudo na Feira de Hannover de 2023.

Combinação das vantagens de duas tecnologias
A medição 3D é baseada em Pulse Ranging Technology (PRT), um método de medição de distâncias desenvolvido pela Pepperl+Fuchs que pode ser dimensionado de modo a satisfazer uma série de requisitos. Este método permite medir distâncias de alguns centímetros a várias centenas de metros com precisão milimétrica com base na emissão de mais de 250.000 impulsos de laser. A iluminação ambiente e outras influências ambientais são eficazmente suprimidas. O resultado da PRT são medições rápidas, precisas e fiáveis

Para chegar à terceira dimensão, a Pepperl+Fuchs combina a PRT com um sistema microeletromecânico da Fraunhofer ISIT pela primeira vez, como parte do estudo do produto R3000: o sensor possui um espelho MEMS pequeno e económico e mecanicamente robusto integrado.

Através do movimento do elemento com acionamento piezoelétrico, o feixe de laser emitido é desviado em 40° x 30° em dois eixos. Ao contrário do que acontece com sensores 3D convencionais, não é criada nenhuma grelha de píxeis durante a medição. Em vez disso, o R3000 usa um ponto de luz particularmente pequeno e uma leitura contínua para produzir nuvens de pontos 3D de ultra-alta resolução.

Funcionamento intuitivo graças à orientação inteligente do utilizador
Para simplificar ao máximo a comunicação entre o operador e a máquina, o R3000 está equipado com funções adicionais. O sensor não só gera uma nuvem de pontos 3D, como também uma imagem de intensidade sobreposta que permite visualizar a cena, por isso, facilita a programação e o funcionamento. Adicionalmente, é possível apresentar cada ponto de medição com um feixe de laser visível. O projetor de laser síncrono permite que o R3000 seja alinhado e ajustado de forma precisa sem recurso a ferramentas adicionais, garantindo uma colocação em funcionamento simples. Esta função também permite a interação entre o utilizador e o robô de serviço, por exemplo.

Medição 3D poderosa para a automação do futuro
Com a sua tecnologia inovadora, o sensor R3000 LiDAR/MEMS irá revolucionar a resolução de tarefas de automação complexas. Imagens 3D precisas de ambientes desconhecidos são essenciais para a próxima geração de condução autónoma – desde sistemas de transporte sem condutor na indústria até ao transporte automatizado de pacientes em casas de repouso e lares de idosos.

Com a combinação de PRT e MEMS, é possível captar este tipo de cenas complexas e dinâmicas detalhadamente e em tempo real. Isto permite criar uma base de dados abrangente para avaliações totalmente novas usando ferramentas de inteligência artificial (IA). Sendo um sensor compacto e rentável, o R3000 permitirá a realização de medições 3D de alta precisão numa vasta gama de aplicações. Em combinação com algoritmos avançados, o sensor impulsionará significativamente os desenvolvimentos no campo dos veículos autónomos e robótica de serviço – não só em instalações fabris, hospitais ou lares de idosos, mas em todas as áreas da vida.

O Sensor R3000 3-D LiDAR/MEMS

O R3000 compacto e rentável permite medições 3D de alto desempenho

Com o movimento do espelho MEMS integrado, o feixe de laser é desviado em dois eixos.

Graças à leitura precisa, são criadas nuvens de pontos 3D de ultra-alta resolução.