Dank einer punktgenauen Abtastung entstehen ultra-hochauflösende 3D-Punktewolken.

Ausgabe 09 | 2023

3D-Messung revolutioniert

Pepperl+Fuchs AG

Von der industriellen Automatisierung über autonome Fahrzeuge bis hin zu Pflegerobotern: Um die Herausforderungen der Zukunft zu lösen, braucht es leistungsstarke 3D-Sensoren, die ihr Umfeld schnell, umfassend und millimetergenau vermessen.

Eine technologische Innovation von Pepperl+Fuchs in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT ermöglicht hierbei maximale Präzision und Performance – bei gleichzeitiger Kosteneffizienz. Erstmals wird dafür eine hochperformante Distanzmesstechnik mit MEMS-Technologie kombiniert. Das bildet die Grundlage für den 3D-LiDAR/MEMS-Sensor R3000.

Die Vorteile zweier Technologien vereint
Der R3000 basiert auf der Pulse Ranging Technology (PRT), einem von Pepperl+Fuchs entwickelten Verfahren zur Entfernungsmessung, das für die unterschiedlichsten Anforderungen skalierbar ist. Basierend auf über 250’000 ausgesendeten Laserpulsen pro Sekunde lassen sich damit Entfernungen von wenigen Zentimetern bis hin zu mehreren Hundert Metern auf den Millimeter genau messen. Fremdlicht und andere Umgebungseinflüsse werden dabei wirkungsvoll ausgeblendet. So liefert die PRT schnelle, präzise und zuverlässige Messergebnisse.
Um mit dem R3000 die dritte Dimension zu erreichen, kombiniert Pepperl+Fuchs die PRT erst-mals mit einem Micro-Electro-Mechanical System des Fraunhofer ISIT: In dem Sensor ist ein kleiner, kostengünstiger und mechanisch robuster MEMS-Spiegel integriert. Mit der Bewegung des piezoelektrisch angetriebenen Elements wird der ausgesendete Laserstrahl in zwei Achsen um 40°x30° abgelenkt. Anders als bei herkömmlichen 3D-Sensoren entsteht bei der Erfassung des Messfelds kein Pixelraster. Stattdessen erzeugt der R3000 mit einem besonders kleinen Lichtfleck und einer lückenlosen Abtastung hochauflösende 3D-Punktewolken mit ausserordentlicher Detailgenauigkeit.

Intuitive Bedienung dank intelligenter Benutzerführung
Um die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine so einfach wie möglich zu gestalten, ist der R3000 mit zusätzlichen Funktionen ausgestattet. Neben der 3D-Punktewolke wird ein überlagertes Intensitätsbild erzeugt, das die Szene visualisieren und somit die Programmierung und Bedienung erleichtern kann. Zusätzlich lässt sich jeder Messpunkt auch mit einem sichtbaren Laserstrahl anzeigen. Durch den synchronen Laserprojektor kann der R3000 ohne weitere Hilfsmittel exakt ausgerichtet und angepasst werden, sodass eine einfache Inbetriebnahme sichergestellt ist. Darüber hinaus ermöglicht diese Funktion auch die Interaktion beispielsweise zwischen Nutzer und Serviceroboter.

Leistungsstarke 3D-Messung für die Automatisierung der Zukunft
Mit seiner innovativen Technologie läutet der LiDAR/MEMS-Sensor R3000 eine Revolution für die Lösung komplexer Automatisierungsaufgaben ein. Präzise 3D-Bilder von unbekannten Umgebungen sind unabdingbar für die nächste Generation des autonomen Fahrens – von fahrerlosen Transportsystemen in der Industrie bis hin zur automatisierten Beförderung von Patienten in der Alten- und Krankenpflege.
Solche komplexen, dynamischen Szenen lassen sich mit der Kombination von PRT und MEMS detailliert in Echtzeit erfassen. Damit entsteht eine umfangreiche Datengrundlage für völlig neue Auswertungen mit den Mitteln der künstlichen Intelligenz (KI). Gleichzeitig macht der R3000 als kompakter und kostengünstiger Sensor hochpräzise 3D-Messungen zum ersten Mal für Anwendungen in der Breite verfügbar. In Kombination mit den neuesten Algorithmen wird der Sensor die Entwicklungen im Bereich autonomer Fahrzeuge und Servicerobotik massgeblich vorantreiben.

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www.pepperl-fuchs.com
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Juni

MedtecLIVE with T4M, Stuttgart

Die zentrale Fachmesse für Medizintechnik in Europa
18. bis 20. Juni
www.medteclive.com

Stanztec, Pforzheim

Fachmesse für Stanztechnik
25. bis 27. Juni
www.stanztec-messe.de

all about automation, Straubing

Fachmesse für Industrieautomation
26. und 27. Juni
www.allaboutautomation.de

August

all about automation, Zürich

Fachmesse für Industrieautomation
28. und 29. August
www.aaa-zürich.ch

maintenance, Zürich

Leitmesse für industrielle Instandhaltung
28. und 29. August
www.maintenance-schweiz.ch