Bu makalede, Slamtec tarafından geliştirilen ana ürün serisini inceleyeceğiz: RPLIDAR, MAPPER ve Slamware. En son sürüm olan SLAMTEC MAPPER M1M1, RPLIDAR ve Slamware’in (modüler bir robot konumlandırma ve navigasyon sistemi) özelliklerini birleştiriyor.
Slamtec RPLIDAR A serisi ve S serisi dahil.
RPLIDAR A serisi ile S serisi arasındaki ana fark, ölçüm prensibidir: A serisi üçgenleme prensibini kullanırken, S serisi TOF prensibini kullanır.
Üçgen Mesafe Ölçme Lidar ve TOF Lidar Prensiplerinin Genel Görünümü
Trigonometrik yöntem prensibi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Lazer, lazer ışığı yayar. Nesne ışınlandığında, yansıyan ışık lineer CCD tarafından alınır. Lazer ve dedektör belirli bir mesafeyle ayrıldığından, optik yol gereği, farklı mesafelerdeki nesneler CCD’de farklı konumlarda görüntülenir. Üçgen formülüne göre hesaplanarak, ölçülen nesnenin mesafesi elde edilebilir.
Ancak, TOF prensibi. Şekil 2’de gösterildiği gibi, lazer bir lazer darbesi yayar ve zamanlayıcı çıkış zamanını sayar, geri dönen ışık alıcı tarafından alınır ve zamanlayıcı tarafından geri dönen zaman kaydedilir. İki zaman çıkarıldığında, ışığın “uçuş süresi” elde edilir ve ışık hızı sabit olduğundan, bilinen hız ve zaman sonrasında mesafe kolayca hesaplanabilir.
Prensip olarak, TOF radar daha uzak mesafeleri ölçebilir. Gerçekten de, mesafe ölçümünün gerekli olduğu bazı uygulamalarda, sürücüsüz araç uygulamaları gibi, neredeyse hepsi TOF radarlarıdır. Üçgen radar ise uzak değildir.
RPLIDAR A1, A2 ve A3: iç mekan robotik SLAM uygulamaları için en iyi düşük maliyetli 360 derece lazer tarayıcı
RPLIDAR iç mekan robotik SLAM uygulamaları için uygun düşük maliyetli bir LIDAR sensörüdür. Üretilen 2D nokta bulutu verileri haritalama, konumlandırma ve nesne/çevre modelleme için kullanılabilir. RPLIDAR, SLAM (Eşzamanlı konumlandırma ve haritalama) araştırmalarında kullanılacak harika bir araç olacaktır.
Not: Özellikle RPLIDAR A1M8 için Küresel Ücretsiz Kargo sunuyoruz.
RPLIDAR S1: Cep dostu düşük maliyetli TOF lazer radarı.
RPLIDAR S1, yeni nesil cep dostu düşük maliyetli TOF lazer radarındır. Saniyede 9200 lazer mesafe örnekleme kapasitesine sahiptir ve geleneksel lazer tarayıcının ömür sınırını aşmak için temas etmeyen enerji ve sinyal iletim teknolojisini kullanır. RPLIDAR S1, uzun süreli güvenilir ve stabildir. (RPLIDAR S1’i Tanıtıyoruz – Taşınabilir TOF 360° Lazer Mesafe Tarayıcı)
SLAMTEC Mapper: lazer tarayıcıların yeni bir metamorfosu
Slamtec MAPPER, RPLIDAR’a ait değildir, ancak RPlidar ve Slamware’in bir kombinasyonudur. 199 dolarlık maliyeti ile SLAMTEC MAPPER M1M1, özellikle elde taşınabilir modda güçlü haritalama yeteneği sergilemektedir.
SLAMTEC Mapper, SLAMTEC tarafından piyasaya sürülen yeni bir lazer mesafe tarayıcıdır. Geleneksel lazer tarayıcılardan farklıdır. Yerleşik SLAM gerçek zamanlı harita oluşturma ve konumlandırma işlevine sahiptir, bu da robot navigasyon konumlandırması, çevresel haritalama ve elde ölçüm gibi çeşitli uygulamalar için uygundur.
Slamtec Mapper, farklı gereksinimleri karşılamak için geliştirici sürümü M1M1 ve profesyonel endüstriyel sürüm M2M1 olmak üzere iki farklı versiyona sahiptir.
Seeed’de, 300 dolar indirim ve DHL ekspres için ücretsiz kargo sunuyoruz. Slamtec Mapper M2M1, endüstriyel sınıf bir LiDAR’dır. Normal LiDAR’dan farklı olarak, M2M1 bazı zorlu ortamlarda çalışma yeteneğine sahiptir.
Özellik Karşılaştırması
| Ürün | Ölçüm Performansı | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Mesafe Aralığı | Ölçüm Çözünürlüğü | Örnekleme Hızı | Çalışma Ortamı | ||
| RPLIDAR A1M8 | 0.15m －12m | ＜0.5 mm | ≤1° | 2000 – 8000 Hz | Kapalı alan |
| <1% gerçek mesafe * | |||||
| RPLIDAR A2M6 | 0.2m – 18m | <0.5 mm | ≤0.9° | 2000 – 8000 Hz | Kapalı alan |
| <1% gerçek mesafe * | |||||
| RPLIDAR A2M8 | 0.15m －12m | <0.5 mm | ≤0.9° | 2000 – 8000 Hz | Kapalı alan |
| <1% gerçek mesafe * | |||||
| RPLIDAR A3M1 | Beyaz nesne: 25 metre | 0.225° | 16 kHz veya 10 kHz | Kapalı & Açık alan | |
| Koyu nesne: 10 metre | |||||
| RPLIDAR S1 | Beyaz nesneler: 40m | 3cm | 0.313°-0.587° | 9200 Hz | Kapalı& Açık alan |
| Siyah nesne: 10m | |||||
| SLAMTEC MAPPER M1M1 | 20m | 5cm | 7000 Hz | Kapalı & Açık alan | |
Slamware Core: Modüler Otonom Robot Konumlandırma ve Navigasyon Çözümü
SLAMWARE, modüler bir robot konumlandırma ve navigasyon sistemidir. RPLIDAR’ın eşzamanlı konumlandırma ve haritalama (SLAM) özelliğini, eşleşmiş yol bulma özelliği ile entegre etmiştir. Ana sistem, SLAMWARE’ın iletişim arayüzlerine, SDK’dan yüksek çözünürlüklü gerçek zamanlı robot konumlandırmasına ve SLAMWARE’da üretilen çevresel harita verilerine dayanarak farklı yeni özellikler geliştirebilir.
Gerçek Zamanlı Konumlandırma
SLAM teknolojisi, sistem başlatıldıktan hemen sonra gerçek zamanlı konumlandırma sağlayacak ve önce tüm haritanın alınmasına gerek kalmayacaktır.
Yol Bulma
D* dinamik gerçek zamanlı yol bulma algoritması ile sistem, otomatik olarak hedefe en kısa yolu bulacak ve ana sistemin davranışını kontrol edecektir.
Yüksek Çözünürlük
Sistem, 5 santimetreye kadar çözünürlükte çevresel harita sağlar ve hata birikimi olmadan çalışır.
Kolay Entegrasyon
Sistem, iyi çalışması için yalnızca minimum 5 V güç kaynağı ve RPLIDAR bağlantısına ihtiyaç duyar.
SDP Mini RPlidar Deneysel Platformu
SDP Mini, modüler otonom robot konumlandırma ve navigasyon çözümünün (kısaca SLAMWARE çözümü) performansını değerlendirmek için SLAMTEC tarafından tasarlanmış küçük boyutlu bir geliştirme platformudur.
SLAMWARE Core, RPLIDAR A2 ve Breakout 3.0 kartı gibi ana bileşenlerden oluşur ve iyi çalışması için yalnızca 8 AA pil gerektirir, bu sayede pil ve şarj endişesi olmadan çalışabilir.
SDP Mini’nin SDK’sı, Windows/Linux/IOS ve Android ortamlarında çalışacak şekilde desteklenir ve tüm SLAMWARE çözümünü ve ek olarak ayrılmış sensör arayüzlerini entegre eder.
Özellikleri daha iyi anlamak ve en uygun RPLIDAR’ı nasıl seçmek gerekir?
Bazı müşterilerimiz, RPLIDAR’ın özelliklerinin anlaşılmasının zor olduğunu belirtti. Bu makale, RPLIDAR’ın önemli göstergelerini gözden geçirmenize yardımcı olacaktır.
RPLIDAR A serisi hala güncellenmekte ve performans göstergeleri değişme eğilimindedir. Biz A2M8‘i örnek olarak aldık.
Ölçüm Aralığı/Mesafe Aralığı
Ölçüm Aralığı, RPLIDAR’ın ölçebileceği mesafe aralığını ifade eder.
RPLIDAR için çok yakın mesafeler kör noktadır ve ölçülemez, bu nedenle minimum 0.15 m mesafe vardır.
Maksimum değer, ölçülebilen en uzak mesafedir, burada 12 m’dir. Eğer gerçek engel mesafesi maksimumu aşarsa, RPLIDAR verileri geçersiz olarak işaretlenir (mesafe 0 değildir).
Pratikte, radar mesafesinin maksimum değeri çalışma ortamına bağlı olarak değişebilir. Radarın mesafe ölçebilmesi için yansıyan lazeri alması gerekir. Bu nedenle, Slamtec, menzil hakkında resmi olarak bir not ekledi: “beyaz %70 yansıtıcılıkta nesnelere dayanmaktadır.”
Ancak, farklı nesneler ve ortamlar çok farklı olduğundan, genellikle gerçek çalışma ortamına uygulanıp uygulanamayacağını görmek için kendi başınıza deneme yapmanız gerekir.
Aynı nedenle, şeffaf cam, yansıma yeterli olmadığından, lazer radar genellikle camın varlığını tespit edemez; bazen tespit için ek ultrasonik sensörler veya çarpışma sensörleri eklemek gerekebilir.
Açısal Menzil
RPLIDAR 360° lazer tarayıcıdır. Ancak bazı radarlar böyle değildir, tarama açıları yalnızca 270°’dir.
Pratikte, genellikle tamamen 360°’a ihtiyaç yoktur, özellikle radar yapının orta katmanına yerleştirildiğinde. Yapısal sabitleme cihazlarının varlığı nedeniyle bazı kısımlar kısmen engellenebilir.
Tarama yapılamayan bir engelleme kısmı var mı? Hayır, RPLIDAR hareketli bir platforma monte edilmiştir ve hareket ettirildiği sürece tarama yapılabilir. Tabii ki, algoritmanın değiştirilmesi gerekir.
Ölçüm Çözünürlüğü / Mesafe Çözünürlüğü
RPLIDAR’ın doğruluğu sabit bir yüzde değildir. Basit açıklama, mesafe arttıkça yansıyan ışığın daha fazla parazit alması ve doğal hassasiyetin azalmasıdır. Aslında, farklı radar partileri arasında bazı farklılıklar vardır. Bu belirsizlikler nedeniyle, resmi belgeler daha temkinli değerler verir.
1.5 m menzilinde 0.5 mm’den daha az bir doğruluk hala mümkündür ve 1.5 metrede yaklaşık 1.5 milyon parçadır.
Maksimum mesafe 12 metre olduğunda, eğer doğruluk en kötü %1’e düşerse, hata 0.12m olur.
Açı Çözünürlüğü
Normalde, radar bir tur döndüğünde, bu dairede elde edilen ölçüm noktaları eşit olarak dağıtılır ve her nokta arasındaki açı, sözde açısal çözünürlük olarak adlandırılır.
Açıkça, açısal çözünürlük ne kadar küçükse, radar bir turda o kadar fazla nokta alır. Örneğin, açısal çözünürlük 0.45 ise, bir daire 800 noktadır; açısal çözünürlük 0.9 ise, bir daire 400 noktadır.
Ancak, RPLIDAR’ın açısal çözünürlüğü mutlaka sabit değildir; yani iki nokta arasındaki mesafe mutlaka aynı değildir, ancak hepsi verilen çözünürlük aralığı içindedir. ROS’ta, radar verilerinin standart formatı açısal çözünürlüğü sabit kabul eder. ROS standardına uymak için, RPLIDAR’ın ROS sürücüsü aslında açıyı telafi eder ve çıkış noktalarını eşit olarak dağıtacak şekilde düzeltir.
Ölçüm Frekansı
Ölçüm frekansı, saniyede kaç ölçüm yapılabileceğini ifade eder.
Aslında, bir lazer noktası almak bir ölçümdür, bu nedenle ölçüm frekansı, saniyede kaç lazer nokta verisi elde edilebileceğidir.
Saniyedeki nokta sayısı, radarın saniyedeki hızı ile bir devrimdeki nokta sayısının çarpımıdır.
Ölçüm Süresi / Tek Ölçüm Süresi
Tek ölçüm süresi, bir lazer nokta verisi almak için ne kadar zaman gerektiğini ifade eder. Belgede verilen tipik süre 0.125ms’dir, bu da radarın ulaşabileceği maksimum ölçüm frekansının 1s/0.125ms = 8000 olduğunu gösterir.
Slamtec Hakkında
Slamtec Technology, robotik otonom konumlandırma ve navigasyon çözümleri sunmaya adanmış bir teknoloji şirketidir ve sürekli olarak teknolojilerini yenilikçi hale getirip yaygınlaştırmaktadır. Lidar, otonom konumlandırma ve navigasyon teknolojisinin temel sensörüdür.
2014 yılında, Slamtec ilk düşük maliyetli 360 derece lazer tarayıcı ürünü olan RPLIDAR A1’i piyasaya sürdü.
2016 yılında, Slamtec iç optik ve algoritma sistemini güncelledi ve RPLIDAR A2’yi piyasaya sürdü. İlk kez, üçgen radarın performansı 10Hz ve saniyede 4000 örnekleme hızını aşmıştır. Aynı zamanda, Slamtec tarafından bağımsız olarak geliştirilen optik ve manyetik füzyon ve fırçasız motor ile lazer radarın ömrü 5 yıla kadar büyük ölçüde artırılmıştır.
Ayrıca, üçgen lazer radar, performans ve güvenilirliğin daha fazla talep edildiği ticari ve endüstriyel uygulamalara uygulanmaktadır.
Umarım bu kılavuz, Slamtec, RPLIDAR, SALMTEC MAPPER ve Slamware hakkında hızlı bir şekilde bilgi edinmenize yardımcı olur, böylece bir sonraki uygulamanız için en uygun ve maliyet etkin lazer tarayıcıyı seçebilirsiniz.
Referans: SLAMTEC Resmi Web Sitesi