레이더 스캐너는 3D 데이터를 제공하고 객체 및 공간 매핑을 개선합니다
터크의 MR15-Q80 3D 레이더 스캐너는 모바일 장비부터 내부 물류까지 안정적인 물체 감지 및 충돌 방지를 보장합니다
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충돌 방지를 위한 많은 레이더 센서는 거리 감지에만 국한되어 있어 측정값으로 한 차원만 출력합니다. 반면에 터크의 새로운 MR15-Q80 레이더 스캐너는 진정한 3D 데이터를 제공하여 물체와 공간의 매핑을 크게 향상시켜 개발자와 시스템 엔지니어에게 더 큰 자유를 제공합니다. 최대 100g의 충격을 견딜 수 있는 견고한 디자인과 SAE J1939 인터페이스 덕분에 스캐너는 특히 모바일 장비에 사용하기에 적합할 뿐만 아니라 내부 물류의 AGV 또는 기존 산업용 트럭에도 적합합니다.
터크는 일반적으로 레이더 기술을 도로 교통의 속도 확인이나 비행 모니터링 장치와 연관시킵니다. 하지만 2000년대 이후에는 자동차 자체에도 이 기술이 점점 더 많이 적용되고 있습니다. 능동형 적응형 크루즈 컨트롤(ACC) 시스템은 레이더를 사용하여 앞차와의 거리와 속도를 결정합니다. 레이더는 최근 몇 년 동안 산업 자동화 분야에서도 점점 인기를 얻고 있습니다. 특히 레벨 및 기존 거리 측정에서는 초음파, 광학 센서 또는 매체 접촉 기술에 비해 이점이 많은 응용 분야에서 활용됩니다.
2020년에 터크는 이미 LRS 시리즈를 사용한 레벨 측정용 첫 번째 레이더 센서를 선보였으며, 2021년에는 거리 측정용 DR-M30 레이더 센서를 선보였습니다. 두 장치 시리즈 모두 120GHz 범위에서 작동하며 이는 특히 이점이 있습니다. 범위 및 해상도, 즉 신호의 정확성. 터크는 이제 레이더 포트폴리오의 세 번째 멤버로 MR15-Q80 레이더 센서를 출시합니다. 하우징의 모양만으로도 새로운 장치 유형이 제품군에 추가되었음을 알 수 있습니다. 거리와 레벨을 측정하는 원통형 장치와 달리 MR15-Q80은 평평한 직육면체 디자인을 가지고 있습니다. 기본 기술도 다릅니다. 60기가헤르츠 안테나는 견고한 IP69K 하우징 내부에서 작동합니다. 120GHz 주파수 대역에 비해 주파수가 낮을수록 해상도는 낮아지지만 빔 각도는 훨씬 더 넓어집니다. MR15-Q80은 가로 120도, 세로 100도의 개방 각도로 물체를 감지합니다.
센서는 최대 15미터의 범위를 달성하지만 이 최대값은 물체의 재질, 각도 및 표면 특성에 따라 줄어들 수도 있습니다. 그러나 대상 응용 프로그램은 주로 물체 감지 및 충돌 회피이므로 사용자는 범위 부족에 대해 걱정할 필요가 없습니다.
모바일 장비의 충돌 제어 및 물체 감지
터크의 새로운 레이더 스캐너는 물과 먼지 유입에 대해 최대 IP69K 보호 기능을 제공하며 모바일 장비 부문의 견고한 구성 요소 설계 측면에서 모든 요구 사항을 충족합니다. M15-Q80은 최대 100g의 충격과 충격을 견딜 수 있어 기계적 저항성 측면에서도 우수합니다. 레이더 기술이 레이저 기반 LiDAR 기술과 크게 다른 점은 바로 이 부분입니다. Lidar 시스템에는 레이저 빔을 스캔할 영역의 모든 구석으로 향하게 하는 이동식 거울이 필요합니다. 이러한 움직이는 거울은 충격과 진동으로 인한 기계적 손상에 자연적으로 취약합니다.
따라서 레이더는 먼지, 안개 또는 빛 반사와 같은 간섭 요인에 덜 민감할 뿐만 아니라 기계적으로 훨씬 더 견고합니다. MR15-Q80은 심한 충격에 대한 저항성 외에도 모바일 장비의 차량 전기 시스템에 사용되는 12V 또는 24V의 공급 전압도 견딜 수 있습니다. 센서는 손상 없이 가능한 전압 피크도 견딜 수 있습니다. 터크는 MR15-Q80을 모든 비안전 관련 작업에 대한 충돌 방지 및 물체 감지용 센서로 포지셔닝하고 있습니다. 주변의 물체를 감지하고 다른 유사한 장치와 달리 3차원 모두에 대한 측정값을 출력합니다. 모바일 장비의 경우 새로운 레이더 스캐너는 현재 CAN 버스용 SAE J1993 통신 프로토콜을 통해 3차원 측정 값을 출력할 수 있는 시장에서 유일한 장치입니다.
3D 데이터를 바탕으로 한 현실적인 공간 매핑
MR15-Q80은 세 개의 공간 축에 있는 물체에 대한 거리 및 속도 값을 제공합니다. 즉, 주변 환경과 그 안의 모든 물체를 훨씬 더 정확하게 묘사할 수 있습니다. 특히 팔이나 붐이 다른 높이에 있는 기계는 주변 환경에 대한 귀중한 추가 정보를 받습니다. 3D 정보 덕분에 제어 시스템은 장애물이 시작되는 곳뿐만 아니라 장애물이 끝나는 곳과 기계가 팔로 작동할 수 있는 곳도 알 수 있습니다. 예를 들어 광산에서 지형과 암석 노두를 기록할 때와 같이 기계 앞 공간에 대한 정확한 지식이 도움이 될 수 있는 다른 많은 응용 분야가 있습니다.
필드에서 동물과 물체 식별
모바일 장비 분야의 또 다른 응용 분야는 필드에서 동물과 물체를 감지하는 것입니다. 터크의 레이더 스캐너는 콤바인 수확기의 타작 장치에 직접 장착하여 앞의 들판을 모니터링할 수 있습니다. 동물이나 물체와 곡물 줄기의 반사 특성이 다르기 때문에 센서는 들판에서 스스로 손상되거나 타작 장치를 손상 시킬 수 있는 이물질을 감지할 수 있습니다. 수평으로 120도, 수직으로 100도의 넓은 개방 각도와 최대 15m의 범위 덕분에 레이더 스캐너는 콤바인 수확기 앞의 들판을 문제 없이 수확할 수 있는지 여부를 안정적으로 감지할 수 있습니다.
전문가 Talk: MR15-Q80
기술 트레이너 Jörg Tauert와 거리 센서 제품 매니저 Raphael Penning이 MR15-Q80 3D 레이더 센서의 기능과 가능한 응용 분야에 대해 이야기합니다
Walk & Talk: MR15-Q80
제품 전문가로부터 기능과 이점에 대한 간략한 개요를 확인해보세요
6개의 조정 가능한 경고 반경과 3개의 신호 공간
이러한 어플리케이션과 다른 어플리케이션의 경우, 사용자는 객체가 반경 내에 위치하자마자 스위칭 신호를 트리거하는 경고 반경을 정의할 수 있습니다. 스위칭 신호는 객체를 구별하는 데 중요한 특정 강도 임계값에 의해 안정적으로 트리거될 수도 있습니다. 그러나 컨트롤러는 전체 정보 밀도를 활용하기 위해 IO-Link 신호를 완전히 평가할 수도 있습니다. 최대 6개의 자유롭게 정의할 수 있는 경고 필드와 3개의 3차원 신호 공간을 학습하여 두 스위칭 출력 중 하나에 연결할 수 있습니다. 센서와 필드 사이에 객체가 있어 이러한 경고 필드 중 하나가 레이더 그림자에 있는 경우 센서도 이를 인식하고 적절한 메시지를 출력합니다.
모바일 장비에서 가능한 또 다른 어플리케이션은 사각 지대 경고, 즉 보기 어려운 기계 영역을 모니터링하는 것입니다. 객체가 있으면 차량이 손상될 수 있습니다. 경고 반경과 신호 공간은 이러한 작업에도 도움이 되어 적시에 경고 신호를 출력합니다.
내부 물류에서의 충돌 방지
내부 물류에서 대체 어플리케이션 분야가 부상하고 있습니다. 산업용 트럭과 자동 가이드 차량(AGV)은 특히 센서 기술을 사용하여 충돌을 방지하고 탐색해야 합니다. LIDAR 스캐너는 일반적으로 안전 중심 환경 모니터링에 사용됩니다. 그러나 자율 주행 지게차의 리프트 경로를 수직으로 모니터링 하는 데는 제한적으로만 적합합니다. 일반적으로 작은 수직 개방 각도를 감지하기 때문입니다. 특수 안전 레이더와 스캐너 또한 오버사이즈로 높이 제어의 안전과 관련 없는 기능에는 너무 가격이 높습니다.
높이 제어
터크의 3D 레이더 스캐너는 세 가지 공간 차원에 필요한 정보를 제공하여 장애물과 주변 환경을 전체적으로 감지합니다. 이 정보는 또한 리프팅 동작을 정확하고 안전하게 제어하는 데 도움이 됩니다. 스캔된 데이터는 또한 통관 높이를 보장하고 차량, 상품 및 플랜트 요소의 손상을 방지하는 데 사용할 수 있습니다. 카메라 시스템은 이러한 작업에 자주 사용되지만 비용이 더 많이 들고 일반적으로 설정이 훨씬 더 복잡합니다.
TAS에서 간소화된 시운전 및 실시간 시각화
아날로그 신호나 하나 또는 두 개의 스위칭 신호 이상을 출력하는 복잡한 센서의 매개변수화는 종종 어려운 일입니다. 터크는 TAS(Turck Automation Suite) 구성 및 IIoT 소프트웨어로 사용자를 지원합니다. 이 툴킷은 신호 및 강도 필터, 감지 각도 또는 경고 반경의 시운전 및 최적 설정을 훨씬 더 쉽게 해줍니다. 이 소프트웨어는 센서의 모든 원시 데이터를 웹 브라우저에서 가상 실시간으로 시각화합니다. 객체는 수직 데이터용 그래프와 수평 감지 각도용 그래프의 두 그래프에 점과 점 클라우드로 표시됩니다.
터크는 3D 레이더 스캐너의 두 가지 변형을 제공합니다. 하나는 IO-Link이고 다른 하나는 주로 모바일 장비에 사용되는 SAE-J1939 인터페이스입니다. 3D 데이터용 인터페이스 외에도 두 장치 모두 서로 다른 임계값에 의해 트리거될 수 있는 두 가지 클래식 스위칭 출력을 제공합니다.
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