Terabee的測(cè)距傳感器有助于使無(wú)人機(jī)快速和受控制
該萬(wàn)維網(wǎng)是最有名的技術(shù),國(guó)際粒子物理研究中心的需求出現(xiàn)CERN,但它不是唯一的一個(gè)。在最新的例子中,由于科學(xué)家們希望使用無(wú)人機(jī)來測(cè)量隧道和拱頂而不會(huì)破壞昂貴且難以更換的設(shè)備,因此輕巧,廉價(jià)(兼適用于制造商)的距離傳感器已經(jīng)出現(xiàn)。
歐洲核子研究中心的大型地下設(shè)施位于日內(nèi)瓦和汝拉山脈之間的農(nóng)田下方。中心部件是大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī),安裝在隧道中,形成一個(gè)環(huán)繞27公里的環(huán)。除了許多有趣的物理學(xué)外,這些加速器還可以產(chǎn)生致命的輻射量(因此需要將所有物質(zhì)保持在地下)。幾年前,歐洲核子研究中心研究了無(wú)人機(jī)對(duì)加速器隧道和容納CERN巨型粒子探測(cè)器的拱頂?shù)妮椛渌竭M(jìn)行三維調(diào)查的可能性。
他們找到了一家無(wú)人機(jī)服務(wù)公司,但很快發(fā)現(xiàn)無(wú)法制造出足夠小的無(wú)人機(jī)可以在雜亂的空間中運(yùn)行,而且還有傳感器可以讓它以足夠的精度定位自己以避免碰撞。結(jié)果是2012年Terabee的成立,公司首席執(zhí)行官M(fèi)assimiliano Ruffo解釋說,我昨天在CeBIT的通風(fēng)新聞中心會(huì)面。(我知道你們不關(guān)心#journalismproblems,但在過去的15年里,我不得不在很多無(wú)窗洞里工作,在桌面空間和墻壁插座上與其他記者一起戰(zhàn)斗,所以所有人這是圣潔的,我打算給漢諾威博覽會(huì)新聞中心 - 甚至有自己的酒吧 - 大喊大叫。)
2015年,Terabee被正式認(rèn)可為CERN分拆,并被選中加入研究中心的企業(yè)孵化合作伙伴Innogex。同年,Terabee開始銷售其第一臺(tái)傳感器TeraRanger One。
火柴盒大小的TeraRanger One售價(jià)為125歐元(140美元),重量?jī)H為8克。通過測(cè)量LED產(chǎn)生的紅外脈沖的飛行時(shí)間,TeraRanger One可以確定每秒1000次前往單個(gè)點(diǎn)狀區(qū)域的距離。在室內(nèi)(或當(dāng)然,地下)可以測(cè)量的最大距離約為14米,范圍精度為4厘米。Ruffo說,通過一些傳感器校準(zhǔn)和較慢的測(cè)量速率,精度可以提高到大約2厘米。在陽(yáng)光下可以達(dá)到最接近5到6米的距離。
TeraRanger One的板載電子設(shè)備負(fù)責(zé)處理傳感器原始飛行時(shí)間數(shù)據(jù)所需的所有后處理,并將距離作為表示測(cè)量毫米數(shù)的數(shù)字吐出。阿5伏UART串行接口默認(rèn)使用,和一個(gè)5 V I2C 總線可與固件改變地使用,使得傳感器瑣碎掛鉤到一個(gè)Arduino,只有稍微復(fù)雜連接到樹莓裨。(這是由于后者對(duì)高于3.3伏的電壓的厭惡)。
價(jià)格低廉的超聲波測(cè)距傳感器TeraRanger One的尺寸和重量已有一段時(shí)間了,但它們?nèi)狈λ俣群徒嵌染?。LIDAR系統(tǒng)通常采用旋轉(zhuǎn)鏡來掃描周圍的傳感激光束,速度快,在遠(yuǎn)距離提供高分辨率,但比TeraRanger One體積更大,更昂貴。(盡管如果DARPA的相控陣LIDAR芯片進(jìn)入大眾市場(chǎng),情況可能會(huì)發(fā)生變化。)立體視覺系統(tǒng)是測(cè)距的另一種選擇,可以在很寬的像素范圍內(nèi)提供深度信息,但Ruffo認(rèn)為TeraBee再次具有優(yōu)勢(shì),因?yàn)轱w行時(shí)間數(shù)據(jù)可在更長(zhǎng)的距離內(nèi)產(chǎn)生更可靠的距離測(cè)量。
對(duì)于需要更復(fù)雜測(cè)量的系統(tǒng),例如那些進(jìn)行原始CERN測(cè)量所需的SLAM(同時(shí)定位和映射)的系統(tǒng),TeraBee目前提供一個(gè)集線器,允許集成多達(dá)八個(gè)獨(dú)立傳感器的測(cè)量。Ruffo表示,預(yù)制的八個(gè)傳感器“塔”正在開發(fā)中,該公司還提供小型LIDAR型掃描平臺(tái)的評(píng)估版。
我希望在接下來的幾個(gè)月里為Spectrum的Hands On部分嘗試TeraRanger One 并完成它的步伐。也許,為了紀(jì)念它的設(shè)計(jì)歷史,我可以為紐約市地鐵的深黑暗隧道制作一個(gè)可穿戴人員探測(cè)器- 這將解決一個(gè)不經(jīng)意的問題,即一個(gè)空洞的地鐵座位直接打開你身后失去那個(gè)座位給另一個(gè)騎手