La puissance de la perception 3D avec l’éviction OS1-128

Dans le monde de la cartographie 3D et des systèmes autonomes, la précision et la fiabilité sont cruciales. Qu’il s’agisse de naviguer dans des environnements urbains ou tout-terrain complexes ou de transférer des matériaux dans les entrepôts, la qualité de la technologie de perception joue un rôle central. Sous ce projecteur de capteur, nous avons mis le test de l’éviction OS1-128 Rev 7 à l’épreuve pour voir comment il fonctionne dans les tâches d’application robotique courantes.

La perception 3D est l’épine dorsale de la robotique et des véhicules autonomes. En générant des modèles détaillés et précis de l’environnement, des capteurs 3D comme le LiDAR permettent aux machines de «voir» le monde qui les entoure en temps réel, fournissant des données critiques pour la navigation, la détection d’obstacles et la prise de décision.

Trois applications courantes que nous, chez ClearPath, voyons souvent pour des capteurs 3D comme le OS1-128 sont la cartographie 3D, la localisation et la détection d’objets. Voyons comment les principales caractéristiques de l’éviction OS1-128 profitent à ces cas d’utilisation, offrant un niveau de portée, de résolution et de flexibilité très élevés aux conditions du monde réel.

L’évitation OS1-128 est un capteur lidar polyvalent conçu pour fonctionner dans les applications susmentionnées et plus encore, offrant un grand équilibre entre gamme, champ de vision, résolution et facteur de forme.

Figure 1: Carte générée avec des nuages ​​de points à partir de l’OS1-128 dans un parc local.

Champ de vision et résolution

Le OS1-128 offre jusqu’à 128 canaux de résolution répartis sur un champ de vision vertical de 45 degrés et une vitesse de balayage de 5 à 20 Hz (peut être ajusté avec les profils de données). Pour l’OS1-128, cela se traduit par 5,2 millions de points par seconde! Cela permet à l’utilisateur de voir encore plus de détails sur l’environnement du robot pour la collecte des données et l’évitement des obstacles.

Gamme

L’OS1-128 offre une gamme minimale faible et jusqu’à 0 mètres (avec le dernier 3.1 Firmware) et jusqu’à 200 mètres dans des conditions de fonctionnement idéales. Cela en fait un choix flexible pour différentes applications robotiques.

Documentation

Ourster fournit une documentation complète sur un large éventail de sujets allant de l’installation physique à la structuration des paquets. Le OS1-128 et d’autres modèles sont bien soutenus en ROS, avec des pilotes polis disponibles pour ROS1 et ROS2. De plus, Ester Lidar bénéficie d’un fort soutien au sein de la communauté ROS. Ensemble, ces ressources, offertes par Ester et la communauté, autonomisent le développement de projets robotiques.

Synchronisation du temps

Le OS1-128 prend en charge la synchronisation temporelle du protocole de temps de précision (PTP), ce qui permet un emparlement de temps précis des données LiDAR et IMU sur plusieurs capteurs et systèmes. Cette synchronisation est essentielle pour les applications telles que le slam ineral lidar, la fusion multi-capteurs et la robotique, où l’alignement de temps précis est essentiel pour des performances optimales dans des environnements dynamiques. Dans notre configuration, nous avons utilisé un XVN comme horloge maître PTP (le XVN a été présenté sous un projecteur de capteur précédent).

IMU intégré

Avec un IMU intégré (unité de mesure inertielle), offre une commodité significative en fournissant une synchronisation temporelle préconfigurée et un étalonnage extrinsèque avec le capteur lidar. Le système garantit l’alignement entre les trames Lidar et IMU, rationalisation de la configuration et de l’intégration dans les applications qui reposent sur la fusion du capteur (odométrie lidar-intertiale).

Kit de développement de logiciels

Ce SDK d’éviction (kit de développement de logiciels) facilite l’interface et la création d’applications pour l’OS1-128. Avec cela, les développeurs peuvent contrôler, récupérer, enregistrer et visualiser les données avec seulement quelques lignes de code.

Industriel

Ce lidar est de qualité automobile avec une note d’IP68 et IP69k. Il est suffisamment durable pour résister à des chocs, des vibrations et un nettoyage à haute pression extrêmes attendus dans de nombreuses applications industrielles. Le lidar est robuste et fiable pour les applications urbaines et hors route.

Figure 2: Redire des données brutes enregistrées du bâtiment du campus universitaire.

Nous avons mis le SESTER OS1-128 à l’épreuve de notre nouvelle plate-forme Husky A300, évaluant ses capacités sur trois applications.

Cartographie 3D

Pour le premier cas d’utilisation, le robot intégré a été conduit autour d’un parc local pour présenter le cloud de points du Lidar dans une application de mappage 3D. Les applications de cartographie courantes pour les plates-formes ClearPath comprennent la cartographie des installations, les enquêtes d’ingénierie pour la planification du site et une variété de cas d’utilisation dans l’exploitation minière. Comme vous pouvez le voir dans la vidéo ci-dessous, il y a un très haut niveau de détail repris par le capteur, vu dans les structures qui passent et même les pas de pied dans la neige.

Localisation

Notre deuxième application de test était la localisation dans un environnement extérieur dans un campus universitaire animé. La localisation, l’odométrie lidar ou la localisation contre une carte antérieure est courante dans les zones sans autres sources de position absolue (comme GNSS). Dans la vidéo, l’A300 augmente son estimation de position en faisant correspondre les analyses de l’OS1-128 (montré en blanc) avec une carte 3D générée de la zone.

Détection d’objet

La détection d’objets dans un bâtiment du campus universitaire est la dernière application où nous avons testé l’éviction OS1-128. Les capteurs 3D sont couramment utilisés pour la détection d’objets et l’évitement des obstacles. Par exemple, dans les entrepôts, un AMR peut utiliser un capteur 3D pour détecter les frais généraux ou les obstacles dynamiques et dans d’autres applications, des capteurs 3D pourraient être utilisés pour identifier les objets d’intérêt. Une caractéristique utile de l’OS1-128 est le niveau de résolution verticale permettant de structurer les scanners lidar individuels en une image 2D, où les valeurs de pixels peuvent être basées sur des attributs de données tels que la plage, la réflectivité ou le signal IR. Cela facilite l’utilisation de modèles de détection d’images traditionnels qui sont généralement plus faciles à être opérationnels par rapport aux modèles qui fonctionnent entièrement sur des points 3D. La figure 2 ci-dessus montre l’image de réflectivité pour un scan à partir de l’OS1-128.

L’évitation OS1-128 est un outil puissant pour la perception 3D, les véhicules autonomes et les applications industrielles. Comme démontré dans nos cas d’utilisation de test de cartographie et de localisation dans des environnements extérieurs et intérieurs, son champ de vision ultra-large, sa gamme étendue, sa haute résolution et sa durabilité réelle offrent d’excellentes performances. Que vous travailliez dans un entrepôt, que vous naviguiez sur la route ouverte ou que vous avaliez votre technologie autonome, l’éviction OS1-128 aide à garantir que les obstacles ne restent pas invisibles.

Les lidars de notre usine OS1-128 sont disponibles sur le Magasin de ClearPath et intégré sur nos plates-formes robots par Contacter notre équipe.

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