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在輪胎廠的成品或半成品立體倉庫中轉(zhuǎn)存儲(chǔ)過程中，輪胎的出入庫都涉及大量搬運(yùn)工作。隨著勞動(dòng)力成本上漲以及效率要求提升，這類重體力勞動(dòng)都正在移交給機(jī)器。由于輪胎規(guī)格多樣，且擺放位置并不十分嚴(yán)格規(guī)范，為了實(shí)現(xiàn)可靠高效的抓取及搬運(yùn)，除了需要靈活有力的“手”（工業(yè)機(jī)器人），迅捷準(zhǔn)確的“眼”（3D感知）也必不可少。
對于輪胎抓取的3D感知主要有以下難點(diǎn)：
- 大場景、大景深、高精度的檢測 （貨架一般長達(dá)數(shù)米，并且輪胎堆面的高度隨著搬運(yùn)過程有數(shù)米的變化，精度需要達(dá)到毫米級(jí)）
- 高動(dòng)態(tài)：檢測的時(shí)效性要求高，整體檢測需要在搬運(yùn)間隙高速完成
- 低反射率：輪胎黑色橡膠的表面對光學(xué)系統(tǒng)頗具挑戰(zhàn)
LMS4000是一款基于調(diào)頻連續(xù)波(FMCW) 的二維激光雷達(dá)，可以獲得毫米級(jí)的距離精度，是脈沖式TOF激光雷達(dá)、視覺方案的良好補(bǔ)充。
600Hz的高頻率、0.0833°的角分辨率，結(jié)合平移或云臺(tái)擺動(dòng)的掃描方式，在 0.5~5.5m景深場景的高速動(dòng)態(tài)3D掃描應(yīng)用上頗具優(yōu)勢，在此結(jié)合輪胎抓取應(yīng)用案例做一個(gè)擴(kuò)展分享�！ �
應(yīng)用需求要點(diǎn)：
- 識(shí)別不同型號(hào)輪胎的特征，引導(dǎo)機(jī)械手自動(dòng)抓取
- 貨位大：長2.5m、寬1.6m、高2.7m
- 同層多貨位覆蓋
LMS4000應(yīng)用方案的優(yōu)勢/客戶受益
- 3米距離（該案例選用了3m量程款）+70°大視野，配合導(dǎo)軌線性平移掃描，一套雷達(dá)即可覆蓋同層多個(gè)貨位。
- 數(shù)據(jù)處理簡單、毫米級(jí)的距離精度+高角分辨率保證高質(zhì)量3D點(diǎn)云數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)依據(jù)實(shí)際3D輪廓特征適配不同尺寸型號(hào)的輪胎抓取定位。
- 可檢測反射率低至2% 的表面，低反射率物體（比如黑色橡膠）檢測表現(xiàn)出色。
- 點(diǎn)云置信度高，幾乎不存在噪點(diǎn)。
- 600Hz的掃描頻率，在2m/s掃描速度下，實(shí)現(xiàn)了約3mm的采樣間隔，保證高速動(dòng)態(tài)下的點(diǎn)云密度，同時(shí)對工作節(jié)拍有更高的冗余。
實(shí)際輪胎3D掃描成圖
西克傳感器
https://www.sick.com/cn/zh/-lms40003d/w/blog-GCN-LMS4000-Lidar-20221124/
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