LIDAR - Donanım

LIDAR (ışık algılama ve menzil) sensörleri, FRC®’de kullanımı artan telemetri sistemleridir.

LIDAR sensörleri aşağıdakilere ultrasonics oldukça benzer şekilde çalışır ancak ses yerine ışığı kullanır. Bir lazer atımı olur ve sensör, darbenin geri dönmesine kadar geçen süreyi ölçer.

LIDAR türleri

Mevcut FRC’de yaygın olarak kullanılan iki tür LIDAR sensörü vardır: 1 boyutlu LIDAR ve 2 boyutlu LIDAR.

1 Boyutlu - 1 Dimentional LIDAR

1 boyutlu (1D) bir LIDAR sensörü, ultrasonik sensör gibi çalışır - en yakın nesneye olan mesafeyi, doğrusal bir çizgi boyunca ölçer. 1D LIDAR sensörleri, daha dar “ışın profillerine” sahip olduklarından ve parazitte daha az duyarlı olduklarından, genellikle ultrasonik sensörlerden daha güvenilirlerdir. Yukarıdaki resimde Garmin LIDAR-Lite Optik Mesafe Sensorü görülmektedir.

1D LIDAR sensörleri genellikle ölçülen mesafeye orantılı bir analog voltaj çıkarır ve böylece roboRIO’ların analog input bağlantı noktalarına veya roboRIO seri iletişim portlarından birine bağlanır.

2 Boyutlu LIDAR

2 boyutlu (2D) bir LIDAR sensörü, bir düzlemdeki tüm yönlerdeki mesafeyi ölçer. Genel olarak bu işlem ( kabaca ), sabit bir hızda dönen döner tablaya 1D LIDAR sensörü yerleştirilerek gerçekleştirilir.

Doğası gereği, 2D LIDAR sensörlerinin büyük miktarda veriyi roboRIO’ya geri göndermesi gerektiğinden, neredeyse her zaman roboRIO’nun seri veri yollarından birine direkt bağlanırlar .

Uyarılar

LIDAR sensörlerinin birkaç yaygın dezavantajı vardır:

Ultrasonik olanlar gibi, LIDAR da yayılan darbenin sensöre geri yansıması mantığına dayanır. Bu nedenle, LIDAR kritik olarak lazerin dalga boyundaki malzemenin yansıtıcılığına bağlıdır. FRC saha duvarları, kızılötesi dalga boyunda şeffaf olma eğiliminde olan polikarbonattan yapılmıştır (bu, genellikle FRC kullanımı için yasaldır). Bu nedenle, LIDAR saha duvarlarını tespit etmekde zorlanma eğilimindedir.

2D LIDAR sensörleri (FRC kullanımı için yasal fiyat aralığında) oldukça gürültülü olma eğilimindedir ve ölçülen verilerinin işlenmesi (“nokta bulutu” olarak bilinir) çok sayıda karmaşık yazılımdan faydalanır. Ek olarak, özellikle FRC için yapılmış çok az sayıda 2D LIDAR sensörü vardır, bu nedenle yazılım desteği az olma eğilimindedir.

2D LIDAR sensörleri çalışmak için bir döner tablaya bağlı olduğundan, veri güncelleme hızları, döner tablanın dönme hızıyla sınırlıdır. FRC için yasal fiyat aralığındaki sensörler için, bu genellikle değerlerini özellikle hızlı bir şekilde güncellemedikleri anlamına gelir; bu, robot (veya hedefler) hareket ederken bir sınırlama olabilir.

Ek olarak, 2D LIDAR sensörleri açısal çözünürlükle sınırlı olduğundan nokta bulutunun uzamsal çözünürlüğü, hedefler daha uzaktayken daha kötüdür.