Laserscanner voor autonome robots

De ontwikkelingen in AGV’s en AR’s gaan snel. Robots rijden steeds vaker (semi)autonoom door bijvoorbeeld productieomgevingen of logistieke centra. De toepassing van sensoren om alle bewegingen functioneel en veilig te laten verlopen, zijn daarbij van cruciaal belang. Eén van de meetprincipes die veel wordt toegepast in autonome voertuigen is Lidar; een robuuste techniek om op basis van laser afstanden en snelheden te meten en zo botsingen te voorkomen. Maar Lidar kan meer. Dat blijft onder meer uit de twee noviteiten waarmee Vierpool haar programma onlangs heeft aangevuld: de LGS-A10 lidar scanner en de LGS-N25.

Lidar is de afkorting voor ‘light direction and ranging’ en de naam van een techniek waarmee contactloos relatieve afstanden te meten zijn. Op deze manier is de techniek in te zetten om te voorkomen dat autonome voertuigen in botsing komen met andere elementen in de omgeving. Daarnaast is de meettechniek remote te gebruiken voor het uitvoeren van vorm- en maatcontroles. Bijvoorbeeld bij het palletiseren van dozen.

De werking van Lidar berust op het uitzenden van een laserstraal en het meten van de tijd die nodig is voor de lasterstraal om – na reflectie – weer terug te keren. Dit wordt het ToF principe genoemd; Time of Fligth. Omdat dit proces zich herhaalt op iedere 0,25° verplaatsing tot wel 360° rond is de werking redelijk te vergelijken met die van een radarsysteem. Een verschil is de (veel) hogere nauwkeurigheid omdat de golflengte van laserlicht vele malen kleiner is dan die van radar. 

Compacte uitvoeringen

Marco de Jong is Sales & Accountmanager bij Vierpool en heeft ruime ervaring met Lidar producten van de vertegenwoordiging Datasensing. “De Lidar techniek is inmiddels breed bekend en wordt ook succesvol ingezet in vele applicaties. Datasensing heeft ook enkele lidargebaseerde oplossingen in het programma die zich op belangrijke punten onderscheiden van een gemiddelde oplossing. De belangrijkste is de compacte vormgeving en lage bouwvorm waardoor de sensoren geschikt zijn voor integratie in nagenoeg iedere applicatie, waaronder Automated Guided Vehicles (AGV), Automated Mobile Robots (AMR), Automated Guided Forklifts (AGF) en Automated manufacturing machines.”

Twee nieuwe Lidars

De twee meest recente aanvullingen zijn de LGS-A10 Lidar scanner en LGS-N25 Lidar. Om met de laatste te beginnen: de LGS-N25 Lidar is specifiek ontwikkeld voor voertuignavigatie en -geleiding, omgevingskaartmetingen en objectprofilering in industriële toepassingen. De Jong: “De kleine bouwvorm maakt het product bijzonder geschikt voor de intralogistiek, zoals zojuist genoemd, maar ook voor gebruik in geautomatiseerde productie- of logistieke plants voor toegangsbewaking en vormcontrole.”

Daarbij is de functionaliteit breed te noemen met een 360° meting, een hoognauwkeurige en betrouwbare werking tot afstanden van 25 meter en tot 225.000 meetpunten per seconde. Het compacte karakter komt naar voren in de afmetingen van 65x65x70 mm. Door de hoge beschermingsklasse van IP67 is deze Lidar scanner bovendien geschikt voor buitentoepassingen. Denk daarbij aan automatische en autonome grasmaaiers of andere toepassingen in de agri.

De LGS-A10 lijkt in veel opzichten op de LGS-A10 maar onderscheidt zich onder meer door de mogelijkheid om tot maximaal 16 zones in te stellen. Daarnaast heeft de gebruiker de mogelijkheid om te kiezen uit drie simultane detectie-uitgangen, vijf detectiemogelijkheden en tien responsetijden. “Hiermee is het component nauwkeurig af te stemmen op zijn specifieke taak. Het toepassingsbereik is ook wat breder en strekt zich uit tot vormherkenning. Dit betekent dat de applicatie herkent of er bijvoorbeeld een pallet met dozen aankomt die verder mag in de palletiseerlijn of dat een mens een kijkje komt nemen die er in het kader van veiligheid níet door mag.”

Uitstekende basis

De Jong besluit: “Je kunt uiteraard nog heel veel technische details noemen, maar het belangrijkst is dat de Lidar componenten van Datasensing een beperkte inbouwruimte hebben, hoognauwkeurig werken binnen een relatief groot gebied en bovendien bestand zijn tegen een stootje. Een uitstekende basis om de veiligheid van autonome voertuigen verder te verbeteren en hun toepassingsbereik uit te breiden waardoor de industrie efficiënter, veiliger en ergonomischer kan werken.”