Од фабричких подова и центара за испуњење до дистрибутивних чворишта, аутоматизација се убрзава. Роботи, виљушкари и мобилне платформе сада померају материјале, прегледају производе и координирају са људским радницима, све у све динамичнијим окружењима.
Ова промена је створила пораст потражње за напредним сенсингом: технологијама које омогућавају машинама да перципирају своју околину са тачношћу, поузданошћу и контекстуалном свешћу обученог људског оператера.
Очекује се да ће глобално тржиште аутоматизације складишта порасти са око 30 милијарди долара у 2025. на више од 60 милијарди долара до 2030. године, при чему ће роботика предњачити по двоцифреним годишњим стопама раста. Изазов је у томе што многи данашњи сензори-камере, радари и конвенционални лидар-не могу да иду у корак са сложеношћу или обимом индустријске аутономије.
Да би „све било аутономно“ било могуће у производњи и логистици, технологија сензора мора постати мања, способнија и драматично приступачнија.
Зашто је осећај важнији него икад
Системи за вид су били од суштинског значаја за аутоматизацију задатака који се понављају, али често не успевају тамо где се укрштају прецизност, брзина и варијабилност животне средине.
Камере се боре са одсјајем, сенкама и условима слабог{0}}светла.
Сензори времена{0}}-лета (ТоФ) испоручују корисне мапе дубине, али губе прецизност домета на удаљености и под јаким осветљењем.
Конвенционални лидари, али остају ограничени у прецизности, скупи и тешко их је скалирати за{0}}примену великог обима.
Окружења индустријске аутоматизације додају додатну сложеност: сјајна скупљајућа фолија, рефлектирајуће металне палете, прашина и вибрације могу ометати перформансе сенсинга. Роботи који раде један поред другог такође морају да избегавају{1}}сметње у међусобном разговору када десетине сензора раде истовремено.
Резултат је растућа потражња за новом класом 3Д сензора-која комбинује тачност испод-центиметара, компактну интеграцију и отпорност на осветљење или буку из околине.
Будућност аутоматизације зависи од перцепције која је скалабилна колико и прецизна. Ту је ФМЦВ лидар заснован на-чиповима прави скок из лабораторије у складиште.
ФМЦВ лидар: Заједно мерење удаљености и кретања
Једно од открића која највише обећава је лидар са континуалним таласом са модулацијом фреквенције (ФМЦВ), технологија која користи исти принцип домета као радар, примењен на светлост, доносећи већу резолуцију за ред -величине-.
За разлику од традиционалног ТоФ лидара, који мери време повратка ласерских импулса, ФМЦВ лидар емитује непрекидни сноп чија се фреквенција стално „цикута“. Када се рефлектована светлост врати, она се кохерентно меша са копијом преношеног сигнала. Резултирајућа фреквенција откуцаја открива и удаљеност до објекта и његову релативну брзину.
То двоструко мерење откључава неколико критичних предности за индустријску аутоматизацију:
Домет и брзина у једном скенирању, елиминишући више{0}}калкулације
Отпорност на сунчеву светлост и амбијентално светло, пошто систем детектује фреквенцију, а не осветљеност
Слобода од унакрсне-разговора, чак и у густом окружењу са више-робота
Висок однос{0}}/шум{1}}, чувајући прецизност кроз маглу, прашину или одсјај
У практичном смислу, ФМЦВ лидар може да испоручи детаљну вишедимензионалну-димензионалну слику-дубину, рефлексију и кретање-омогућујући машинама да виде не само где се објекти налазе, већ и како се крећу.
Силицијумска фотоника: кључ скалабилног лидара
Док ФМЦВ пружа супериорну физику сензора, силицијумска фотоника пружа скалабилност.
Интеграцијом емисије светлости, управљања снопом и кохерентне детекције на један фотонски чип, силицијумска фотоника елиминише потребу за гломазном оптиком, сложеним поравнањем и покретним деловима. Процес користи зреле ливнице полупроводника-исте врсте које производе компоненте за пренос података-што омогућава да се лидарски сензори граде у размери плочице.
Резултати могу укључивати:
минијатуризација:Сензори довољно мали за уградњу у роботске руке или аутономне мобилне роботе (АМР).
Поузданост:Мање покретних делова који се могу истрошити или понети.
Приступачност:Трошкови производње падају за редове величине услед{0}}производње великог обима.
конзистентност:Фабрички{0}}калибрисани чипови обезбеђују уједначене перформансе у свим возним парковима.
Воиант-ова интегрисана ФМЦВ архитектура илуструје овај тренд, постижући интеграцију „лидар-на-а-чипу” са емитером и пријемником на истој матрици. Тај дизајн чини напредно 3Д сенсинг исто толико изводљивим као процесор или сензор камере, што га доводи у домет примене скале користећи експоненцијалну способност индустрије силикона.