RPLIDAR A2 - Der dünnste LIDAR
Der RPLIDAR A2 ist die kostengünstige 360-Grad-2D-Laserscanner-Lösung (LIDAR) der nächsten Generation, die von SLAMTEC entwickelt wurde. Es können bis zu 4000 Laserproben pro Sekunde mit hoher Rotationsgeschwindigkeit aufgenommen werden. Ausgestattet mit der von SLAMTEC patentierten OPTMAG-Technologie wird die Lebensdauer des herkömmlichen LIDAR-Systems aufgehoben, um lange Zeit stabil zu arbeiten.
Das System kann einen 2D-360-Grad-Scan in einem Bereich von 6 Metern durchführen. Die generierten 2D-Punktwolkendaten können zur Abbildung, Lokalisierung und Objekt- / Umgebungsmodellierung verwendet werden.
Die typische Abtastfrequenz des RPLIDAR A2 beträgt 10 Hz (600 U / min). Unter dieser Bedingung beträgt die Auflösung 0,9 °. Die tatsächliche Scanfrequenz kann im Bereich von 5 bis 15 Hz je nach den Anforderungen der Benutzer frei eingestellt werden.
Der RPLIDAR A2 verwendet das von SLAMTEC entwickelte kostengünstige Laser-Triangulations-Messsystem, mit dem der RPLIDAR A2 ohne direkte Sonneneinstrahlung in allen Arten von Innen- und Außenumgebungen hervorragende Leistungen erbringt. In der Zwischenzeit hat jeder RPLIDAR A2 vor Verlassen des Werks die strengen Tests bestanden, um sicherzustellen, dass die Laserausgangsleistung den Standards der FDA-Klasse I entspricht.
Systemverbindung
Der RPLIDAR A2 besteht aus einem Entfernungsscannerkern und dem mechanischen Antriebsteil, der den Kern mit hoher Geschwindigkeit drehen lässt. Wenn es normal funktioniert, dreht sich der Scanner und scannt im Uhrzeigersinn. Und Benutzer können die Entfernungsscandaten über die Kommunikationsschnittstelle des RPLIDAR abrufen und den Start, Stopp und die Drehzahl des Rotationsmotors über PWM steuern.
RPLIDAR-Systemzusammensetzung
Einführung
Der RPLIDAR A2 verfügt über eine Drehzahlerkennung und ein adaptives System. Das System passt die Winkelauflösung automatisch an die tatsächliche Drehzahl an. Für RPLIDAR muss kein kompliziertes Stromversorgungssystem bereitgestellt werden. Auf diese Weise spart das einfache Stromversorgungsschema die Stücklistenkosten. Wenn die tatsächliche Geschwindigkeit des RPLIDAR erforderlich ist, kann das Hostsystem die zugehörigen Daten über die Kommunikationsschnittstelle abrufen.
Die detaillierten Spezifikationen zur Strom- und Kommunikationsschnittstelle finden Sie in den folgenden Abschnitten.
Mechanismus
Der RPLIDAR A2 basiert auf dem Lasertriangulations-Entfernungsprinzip und übernimmt die von SLAMTEC entwickelte Hochgeschwindigkeits-Hardware zur Erfassung und Verarbeitung von Bildern.
Das System reicht mehr als 4000 Mal pro Sekunde.
Das RPLIDAR-Arbeitsschema
Während jedes Entfernungsmessvorgangs sendet der RPLIDAR ein moduliertes Infrarot-Lasersignal aus und das Lasersignal wird dann von dem zu erfassenden Objekt reflektiert. Das zurückkehrende Signal wird dann von einem Vision-Acquisition-System in RPLIDAR abgetastet, und der in RPLIDAR eingebettete DSP beginnt mit der Verarbeitung der Probendaten und gibt den Entfernungs- und Winkelwert zwischen Objekt und RPLIDAR über die Kommunikationsschnittstelle aus.
Wenn das Motorsystem vom Motorsystem angetrieben wird, dreht es sich im Uhrzeigersinn und führt den 360-Grad-Scan für die aktuelle Umgebung durch.
Sicherheit und Umfang
Das RPLIDAR A2-System verwendet einen Infrarotlaser mit geringer Leistung als Lichtquelle und treibt ihn an, indem es einen modulierten Impuls erzeugt. Der Laser sendet in sehr kurzer Zeit Licht aus, das seine Sicherheit für Mensch und Tier gewährleisten kann, und erreicht den Lasersicherheitsstandard der Klasse I.
Der modulierte Laser kann die Interferenzen durch Umgebungslicht und Sonnenlicht während des Entfernungsabtastvorgangs effektiv vermeiden, wodurch RPLIDAR in allen Arten von Innen- und Außenumgebungen ohne Sonnenlicht hervorragend funktioniert.
Anwendungsszenarien
Der RPLIDAR kann in den folgenden Anwendungsszenarien verwendet werden:
Allgemeine Roboternavigation und -lokalisierung
Umgebungsscan und 3D-Re-Modellierung
Serviceroboter oder Industrieroboter arbeiten lange
Home Service / saubere Roboternavigation und -lokalisierung
Allgemeine gleichzeitige Lokalisierung und Zuordnung (SLAM)
Lokalisierung und Vermeidung von Hindernissen durch Smart Toy
Messleistung
Nur für Modell A2M3 / A2M4
RPLIDAR-Leistung
Hinweis: Die Auflösung des Triangulationsbereichssystems ändert sich mit der Entfernung, und die theoretische Auflösungsänderung von RPLIDAR wird wie folgt angezeigt:
Das Trenddiagramm der RPLIDAR-Auflösung
Laserleistungsspezifikation
Nur für Modell A2M3 / A2M4
RPLIDAR Optische Spezifikation
Kommunikationsinterface
Der RPLIDAR A2 versorgt den Entfernungsscannerkern und das Motorsystem separat mit 5 V Gleichstrom. Der Standard-RPLIDAR A2 verwendet eine XH2.54-5P-Steckdose. Die detaillierte Definition der Schnittstelle ist in der folgenden Abbildung dargestellt:
RPLIDAR Power Interface Definition
Definition des externen RPLIDAR-Schnittstellensignals
Nur für Modell A2M3 / A2M4
RPLIDAR-Netzteilspezifikation
Datenkommunikationsschnittstelle
Der RPLIDAR A2 verwendet die serielle 3.7V-TTL-Schnittstelle (UART) als Kommunikationsschnittstelle. Die folgende Tabelle zeigt die Übertragungsgeschwindigkeit und den Protokollstandard.
Technische Daten der seriellen RPLIDAR-Schnittstelle
Stückliste
1x RPLIDAR A2
1x USB Adapter
Ressourcen
3D-Modelle (RPLIDAR A2M4-R1 Development Kit)
SDK (RPLIDAR-Version: v1.5.4 Veröffentlicht am: 2016-6-2)
Anwendungshinweise (Hinweis zum ROS-Paket: Sie benötigen noch das RPLIDAR SDK, um dieses Paket zu verwenden.)
ŸDokumente