旋轉(zhuǎn)測(cè)繪儀/盤庫儀-有線型

——產(chǎn)品手冊(cè)

V2.1

2021.08

第1章         概述

1.1              簡(jiǎn)介

米樂科技的雷達(dá)旋轉(zhuǎn)測(cè)繪儀產(chǎn)品能夠快速穩(wěn)定的獲取空間三維數(shù)據(jù)，并通過mirror3D點(diǎn)云處理軟件，靈活的使用腳本，快速進(jìn)行分析處理，比如體積計(jì)算，物料定位，物體識(shí)別等，然后，將處理結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫，生成報(bào)表以及網(wǎng)頁端展示。以此，適應(yīng)企業(yè)數(shù)據(jù)信息采集、自動(dòng)化、數(shù)字化的各類需求。

米樂科技自主研發(fā)的激光雷達(dá)旋轉(zhuǎn)測(cè)繪系統(tǒng)，基于高精度高性價(jià)比的單線、多線激光雷達(dá)，通過智能云臺(tái)實(shí)時(shí)角度控制，生成高密度點(diǎn)云，精度達(dá)厘米級(jí)，可用于三維建模、料位、煤堆、糧倉等體積的檢測(cè)，也可以用智能倉儲(chǔ)的無人化作業(yè)。智能云臺(tái)旋轉(zhuǎn)掃描范圍、掃描速度，可以任意設(shè)置，并且云臺(tái)具有交換機(jī)功能，與雷達(dá)共用一根網(wǎng)線，通過一根網(wǎng)線就可以控制云臺(tái)，同時(shí)接收雷達(dá)數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)化布線。雷達(dá)傳輸采用網(wǎng)口通訊，可以適應(yīng)遠(yuǎn)距離控制和數(shù)據(jù)傳輸，通過網(wǎng)絡(luò)（或者無線網(wǎng)）傳輸將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控或者總控中心?？梢远噙_(dá)幾十，甚至上百個(gè)雷達(dá)架設(shè)點(diǎn)，共用一個(gè)服務(wù)器，方便進(jìn)行集中控制，集中管理。

1.1              特點(diǎn)

l  通用性廣：不同種類、不同規(guī)格形狀、不同表面顏色、不同樣式擺放測(cè)量及建模需求。

l  安裝靈活：安裝高度和安裝角度可任意調(diào)節(jié)，測(cè)量角度可根據(jù)實(shí)際測(cè)量調(diào)節(jié)，還可以根據(jù)場(chǎng)地的大小和物體料堆的大小進(jìn)行實(shí)際調(diào)節(jié)。

l  適應(yīng)能力強(qiáng)：抗干擾、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，不受環(huán)境光線的限制光線昏暗或者夜晚也能正常測(cè)量。

l  性能強(qiáng)大：激光雷達(dá)采用工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，IP67防護(hù)等級(jí)，量程10-150米（測(cè)量距離可根據(jù)實(shí)際要求選?。y(cè)量穩(wěn)定，精度可達(dá)厘米級(jí)。

l  快速實(shí)施：可使用mirror3D點(diǎn)云處理軟件，靈活的腳本，快速進(jìn)行分析處理，也可以進(jìn)行二次開發(fā)。

l  無需現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定：出廠設(shè)置優(yōu)化到狀態(tài)。

l  設(shè)置簡(jiǎn)單：任何人都可以在短時(shí)間內(nèi)簡(jiǎn)單設(shè)定。

l  使用壽命長：擁有IP67 外殼防護(hù)等級(jí)，抗沖擊性好，并采用高韌性電纜，可放心使用。

1.2              型號(hào)說明

①           代表云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)范圍：

R180：旋轉(zhuǎn)范圍180度

R360：旋轉(zhuǎn)范圍360度

②           代表雷達(dá)通道數(shù)：

L1：?jiǎn)尉€激光

L16：16線激光

L128：128線激光

③           代表雷達(dá)有效距離：

D30：30米

D50：50米

D150：150米

第2章        快速使用

2.1              開箱檢查

打開包裝前，請(qǐng)先檢查外包裝標(biāo)明的產(chǎn)品型號(hào)是否與訂購的產(chǎn)品一致。打開包裝后，請(qǐng)先戴上防靜電手套，然后按照《裝箱清單》或訂購合同仔細(xì)核對(duì)配件是否齊備。檢查產(chǎn)品表面是否有機(jī)械損壞，如果表面有損壞，或產(chǎn)品內(nèi)容與《裝箱清單》或訂購合同不符，請(qǐng)不要使用，并立即與米樂科技聯(lián)系。

表 1裝箱清單

2.2               安裝環(huán)境

l 遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁干擾環(huán)境，遠(yuǎn)離大功率用電器。

l 避免與大功率用電器共用電源。

l 激光雷達(dá)設(shè)備線纜避免與強(qiáng)電流或電壓頻繁切換的供電線平行鋪設(shè)。

2.3               準(zhǔn)備工作

在安裝之前，請(qǐng)先準(zhǔn)備好以下物品：

l Ethernet 線纜（7 類線以上或者支持 10GBASE-T）；

l 萬用表；

l 剝線鉗；

l 壓線鉗；

l 十字螺絲刀一套；

l 內(nèi)六角扳手一套。

2.4              云臺(tái)及控制器

2.4.1        云臺(tái)

圖 6云臺(tái)控制器

表 4云臺(tái)各部件說明

第3章        硬件連接及安裝

3.1               系統(tǒng)接線圖

圖 7接線圖

如需多點(diǎn)采集，可以通過交換機(jī)將多個(gè)旋轉(zhuǎn)測(cè)繪儀并聯(lián)到一起，通過一根網(wǎng)線與上位機(jī)通訊。

圖 8系統(tǒng)接線圖

3.2              安裝方式

圖 9安裝方式

（1）  擺動(dòng)掃描：點(diǎn)云分布均勻，掃描范圍靈活，激光入射角度一致，精度高。適合小范圍，安裝高度較高的場(chǎng)合。

（2）   轉(zhuǎn)動(dòng)掃描：掃描范圍更大，小角度掃描范圍更遠(yuǎn)。適合大范圍，安裝高度較低的場(chǎng)合。

第4章        旋轉(zhuǎn)掃描測(cè)試

4.1              實(shí)驗(yàn)料堆

人為堆放一個(gè)土堆形的料堆，對(duì)實(shí)驗(yàn)料堆進(jìn)行簡(jiǎn)單測(cè)量。如下圖所示，料堆長約1150mm，寬約850mm，高約550mm。

圖 20模擬料堆

4.2               雷達(dá)布置

根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)料堆的擺放位置調(diào)整安裝雷達(dá)，達(dá)到的掃描效果。雷達(dá)1與雷達(dá)2盡量放置到一條直線上，防止有掃描死角。

圖 21雷達(dá)布置

4.3               雷達(dá)掃描

（1）雷達(dá)1掃描

圖 22雷達(dá)1掃描效果

雷達(dá)1掃描腳本：

云臺(tái)使能

cradle 169.254.1.3 8899 ena

云臺(tái)運(yùn)動(dòng)90度，1度/秒

cradle 169.254.1.3 8899 pos-90 （根據(jù)雷達(dá)安裝的方向設(shè)置的雷達(dá)掃描角度）

雷達(dá)掃描900圈，10圈/秒

ladarSingleRun 2368 2369 0 360 900 10 1 ladarSingle.xyz

延時(shí)90秒

D 90000

云臺(tái)復(fù)位

cradle 169.254.1.3 8899 pos0

讀取掃描數(shù)據(jù)

pcRead ladarSingle.xyz 1 1 1 1 0 pc1

數(shù)據(jù)變換

pcBuild 45,0,0 1 circleCentre

pcBuild 0,1,0 1 normalVector

pcBuild 1,0,0 1 originVector

pcArrangeCircle pc1 circleCentre 1 normalVector originVector 0 90 0.122 1 pc2

其中，“ladarSingleRun 2368 2369 0 360 900 10 1 ladarSingle.xyz”命令：

本地端口和雷達(dá)端口設(shè)置上位機(jī)和雷達(dá)的通訊端口，與雷達(dá)設(shè)置一致；

起始角度和終止角度調(diào)整雷達(dá)采集數(shù)據(jù)的范圍0-360°；

運(yùn)動(dòng)圈數(shù)設(shè)置運(yùn)動(dòng)多少圈后保存，如果為0，則是實(shí)時(shí)狀態(tài)；

運(yùn)動(dòng)步距調(diào)整X軸的步進(jìn)量，雷達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈數(shù)據(jù)平移該步距大小，結(jié)合雷達(dá)轉(zhuǎn)速和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度使用；是否輸出為0則不保存，為1保存數(shù)據(jù)到根目錄下。

（2）雷達(dá)2掃描

圖 23雷達(dá)2掃描效果

雷達(dá)2掃描腳本：

cradle 169.254.1.2 8899 ena

cradle 169.254.1.2 8899 pos90

ladarSingleRun 4368 4369 0 360 900 10 1 ladarSingle2.xyz

D 90000

cradle 169.254.1.2 8899 pos0

pcRead ladarSingle2.xyz 1 1 1 1 0 pc1

pcBuild 45,0,0 1 circleCentre

pcBuild 0,1,0 1 normalVector

pcBuild 1,0,0 1 originVector

pcArrangeCircle pc1 circleCentre 1 normalVector originVector 0 90 0.122 1 pc2

4.4              點(diǎn)云分析

掃描完成后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行截取、變換、拼接、空洞填充、體積計(jì)算，計(jì)算所測(cè)量料堆的體積。

點(diǎn)云分析腳本：

讀取雷達(dá)1數(shù)據(jù)

pcRead ladarSingle1.dat 1 1 1 1 0 pc2

點(diǎn)云截取

pcAbstractROI pc2 2000 4000 -100000 100000 -100000 100000 0 pc3

坐標(biāo)變換

pcTransfer pc3 0 0 0 0 0 180 0 pc4

pcTransfer pc4 6000 0 200 0 -1.5 0 0 pc5

讀取雷達(dá)2數(shù)據(jù)

pcRead ladarSingle2.dat 1 1 1 1 0 pc21

點(diǎn)云截取

pcAbstractROI pc21 2000 4000 -100000 100000 -100000 100000 0 pc31

坐標(biāo)變換

pcTransfer pc31 0 0 0 0 0 5 0 pc41

pcTransfer pc41 450 700 0 0 1 0 0 pc51

點(diǎn)云融合

pcMerge pc5 pc51 0 pc100

點(diǎn)云截取

pcAbstractROI pc100 -10000 10000 -700 700 -10000 10000 0 pc101

坐標(biāo)變換

pcTransfer pc101 0 0 1360 0 0 0 0 pc102

空洞填充

pcHoleFill pc102 20 0 pc103

點(diǎn)云截取

pcAbstractROI pc103 500 2000 -10000 10000 -10000 10000 1 pc104

體積計(jì)算

pcVolume pc104 20 0 1 volume1

其中，“pcVolume pc104 20 0 1 volume1”命令：

分辨率與空洞填充的值相對(duì)應(yīng)；

基準(zhǔn)面要與料倉底部一致，或者先采集空料倉，讓基準(zhǔn)面低于料倉底部測(cè)得空料倉體積，再裝料采集，基準(zhǔn)面不變，用采集到得體積減去空料倉體積。

圖 24點(diǎn)云拼接、空間填充效果

最后計(jì)算體積為：0.296308m3。

第5章        附錄

5.1              旋轉(zhuǎn)測(cè)繪儀整體尺寸