5 considérations pour le choix d'un lidar pour les robots d'extérieur

La conception d'un robot pour une utilisation en extérieur - par exemple, dans les robots agricoles ou miniers - s'accompagne d'un ensemble unique de considérations lors du choix du matériel de navigation. Par exemple, les robots d'extérieur doivent faire face aux intempéries, à la lumière aveuglante du soleil et aux températures variables qui peuvent interférer avec le fonctionnement du scanner et nuire à sa fiabilité.

Mais choisir le bon scanner laser (Lidar) assure une navigation précise et prolonge la durée de vie du système de navigation du robot, même dans des conditions défavorables.

Vous trouverez ci-dessous 5 considérations importantes pour le choix d'un scanner laser lors de la conception d'un robot pour une utilisation en extérieur.

L'un des principaux défis auxquels sont confrontés les robots d'extérieur est la lumière ambiante. Lidar utilise la technologie du temps de vol, ce qui signifie que le scanner émet une impulsion de lumière qui est ensuite réfléchie par une cible, si présente. Le temps nécessaire pour que l'impulsion se déplace entre le scanner et le réflecteur et inversement est proportionnel à la distance. Cela permet au robot de détecter et d'éviter les obstacles sur son chemin.

Un ensoleillement intense peut interrompre ce processus en empêchant le scanner de lire ses propres impulsions lumineuses. Cela pourrait entraîner un dysfonctionnement du scanner laser et une perte de navigation. Ainsi, pour les robots d'extérieur, choisissez toujours un Lidar à haute résistance à la lumière du soleil. Par exemple, SICK propose des scanners laser LMS5xx qui résistent à la lumière du soleil jusqu'à 70 000 lx et des scanners laser TiM qui résistent jusqu'à 80 000 lx.

Dans les applications extérieures, des facteurs environnementaux tels que les précipitations peuvent interférer avec la capacité d'un scanner laser à détecter avec précision les obstacles (c'est-à-dire amener le robot à détecter des obstacles qui ne sont pas là). Il est donc important de choisir un scanner laser capable de maintenir un haut niveau de précision même dans des conditions défavorables (pluie, neige, poussière, etc.). Les scanners laser SICK réduisent les interférences possibles grâce à la technologie multi-échos, assurant une fiabilité quelles que soient les conditions météorologiques et minimisant les fausses alarmes, économisant ainsi temps et argent.

La technologie multi-échos est importante parce qu'une partie de l'énergie d'une impulsion du scanner laser peut être réfléchie par des objets proches comme la pluie, tandis que le reste du faisceau continue à se propager et est réfléchi par l'obstacle réel. Le lidar à technologie multi-échos évalue ces multiples "échos" et ignore les réflexions plus proches et plus faibles causées par les facteurs environnementaux. Cela permet d'éliminer le bruit et d'éviter les problèmes de navigation.

Dans le même ordre d'idées, il est également nécessaire de noter l'importance d'une cote environnementale élevée lorsque l'on choisit le Lidar pour les robots d'extérieur. Les robots d'extérieur sont exposés aux intempéries, et un scanner laser qui n'est pas assez résilient peut connaître une défaillance prématurée ou un dysfonctionnement s'il est arrosé d'eau. En revanche, un scanner laser avec une construction robuste et un indice de protection élevé aidera à réduire le temps moyen entre les pannes (MTBF) et assurer la longévité du système de navigation.

Par exemple, l'indice de protection IP 67 garantit la fiabilité du scanner laser même s'il est immergé dans l'eau. Tous les Lidar SICK actuels sont homologués IP 65 (jet d'eau) ou IP 67, ce qui les rend idéaux pour une utilisation en extérieur.

Par exemple, l'indice de protection IP 67 garantit la fiabilité du scanner laser même s'il est immergé dans l'eau. Tous les Lidar SICK actuels sont homologués IP 65 (jet d'eau) ou IP 67, ce qui les rend idéaux pour une utilisation en extérieur.

Une autre considération qui affecte le fonctionnement du scanner laser est la plage de température. Des températures extrêmement froides ou chaudes peuvent endommager un capteur (par exemple, provoquer la fissuration du boîtier du scanner). Pour cette raison, recherchez les scanners laser qui ont une large plage de température de fonctionnement et un système de contrôle de température intégré.

Les scanners laser TiM de SICK, par exemple, sont auto-échauffants, tandis que les scanners LMS sont équipés de réchauffeurs internes pour modérer la température du scanner et maintenir la fonction du scanner même par temps très froid.

Enfin, les concepteurs doivent être conscients qu'un robot d'extérieur peut se trouver dans une grande variété d'environnements qui peuvent contenir des forces et des types de bruits électriques variables. Ce bruit peut s'induire sur les capteurs et les circuits du système de contrôle, ce qui peut provoquer un comportement erratique du robot.

Bien que ce facteur soit souvent négligé dans les premières étapes du processus de conception, le bruit électromagnétique peut devenir problématique une fois que les robots sont déployés dans des environnements réels, en particulier pour les robots fonctionnant près de sous-stations ou de lignes électriques. Issu d'un milieu industriel où les gros moteurs et les variateurs de fréquence (VFD) sont omniprésents, SICK a développé Lidar capable de traiter ce type d'interférences. Les Lidar SICK ont été approuvés pour une utilisation dans la plupart des environnements CEM et répondent aux normes de compatibilité EN61000.