Så används LiDAR inom industri, säkerhet och robotik

Så används LiDAR inom industrin

Industrin blir allt mer automatiserad. Maskiner och fordon arbetar sida vid sida med människor och förväntas fatta egna beslut utan att tumma på säkerheten. För att det ska fungera behöver de kunna uppfatta sin omgivning på ett tillförlitligt sätt.

Det är en av anledningarna till att LiDAR blivit en viktig del av många moderna automationslösningar.

Lagerautomation och autonoma fordon

I ett automatiserat lager förändras omgivningen hela tiden. Pallar flyttas, gods placeras tillfälligt i gångar och människor rör sig mellan olika arbetsstationer. För en autonom truck eller mobil robot räcker det därför inte att bara upptäcka att något finns framför fordonet – systemet behöver också förstå vad det är.

Med hjälp av LiDAR skapas ett tredimensionellt punktmoln av omgivningen. Det gör att autonoma truckar, AGV:er och mobila robotar kan identifiera exempelvis tomma pallar, utskjutande lastgods och ramper som kan vara svåra att upptäcka med en traditionell 2D-laserscanner.

Den tredimensionella informationen används också för att förbättra fordonets lokalisering. Med fler referenspunkter blir det lättare att avgöra den egna positionen, vilket gör att roboten kan fortsätta navigera även när lagermiljön förändras.

Kartläggning och digitala tvillingar

LiDAR används också för att dokumentera fabriker, gruvor och andra industriella anläggningar. Genom att samla in stora mängder mätdata på kort tid kan detaljerade 3D-modeller skapas.

Informationen används vid projektering, ombyggnationer och underhåll, men också för att skapa digitala tvillingar – en digital kopia av en fysisk anläggning som gör det möjligt att planera och analysera förändringar innan de genomförs.

Krävande miljöer

Alla industriella miljöer ser inte likadana ut. I exempelvis gruvor, hamnar, sågverk och jordbruk utsätts sensorer för damm, vibrationer, regn och stora temperaturvariationer.

Eftersom LiDAR bygger på aktiv avståndsmätning fungerar tekniken både i dagsljus och mörker. Robusta sensorer är dessutom utvecklade för att fungera tillförlitligt även i miljöer där andra sensorer kan få svårare att leverera stabil information.a

Så används LiDAR inom säkerhet

Vid områdesövervakning handlar det inte bara om att upptäcka rörelse. Minst lika viktigt är att kunna avgöra vad som faktiskt har upptäckts och om situationen kräver en åtgärd.

Därför används LiDAR i allt fler lösningar för områdes- och perimeterskydd.

Områdesövervakning med bättre överblick

LiDAR används idag för att övervaka bland annat industriområden, logistikcenter, energianläggningar och annan kritisk infrastruktur.

Genom att mäta avstånd med laser skapas en tredimensionell modell av området där människor, fordon och andra objekt kan upptäckas och följas i realtid.

Tekniken gör det också möjligt att skapa virtuella detekteringszoner. Om någon eller något passerar en definierad gräns kan systemet reagera direkt. Samtidigt går det att följa objektets rörelse genom området och ge operatören en bättre överblick över vad som händer.

Färre onödiga larm

En vanlig utmaning vid områdesövervakning är att skilja verkliga händelser från sådant som inte kräver någon åtgärd. Skuggor, motljus och varierande väderförhållanden kan göra det svårt för kamerabaserade system att avgöra vad som faktiskt har hänt.

Eftersom LiDAR mäter avstånd i stället för att analysera en bild påverkas tekniken betydligt mindre av ljusförhållandena. Det ger bättre förutsättningar att skilja mellan relevanta och irrelevanta händelser och kan bidra till färre onödiga larm.

Så används LiDAR inom robotik och drönare

Robotar och drönare används idag i allt från lager och fabriker till byggarbetsplatser och energianläggningar. Gemensamt för många av applikationerna är att systemen behöver kunna förstå sin omgivning för att arbeta självständigt.

LiDAR hjälper roboten eller drönaren att skapa en detaljerad bild av omgivningen och ger den information som behövs för att navigera, kartlägga och genomföra uppdrag på ett säkert sätt.

Kartläggning och dokumentation

När en robot eller drönare utrustas med LiDAR kan stora områden dokumenteras med hög detaljrikedom på kort tid. Miljontals mätpunkter samlas in och bildar ett punktmoln som används för att skapa kartor och digitala tvillingar av byggnader, industriområden och annan infrastruktur.

Den detaljerade informationen används bland annat vid projektering, dokumentation och framtida underhåll.

Inspektion av svårtillgängliga miljöer

LiDAR används också för att inspektera exempelvis kraftledningar, broar, vindkraftverk och gruvor. Genom att samla in stora mängder mätdata utan att personal behöver arbeta på hög höjd eller i andra riskfyllda miljöer kan inspektioner genomföras både snabbare och säkrare.

Navigation utan GPS

GPS fungerar inte överallt. Inomhus, under jord eller mellan höga byggnader behöver roboten hitta andra sätt att orientera sig.

Här används LiDAR tillsammans med SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). Med hjälp av den tredimensionella informationen kan roboten skapa en karta över sin omgivning samtidigt som den beräknar sin egen position. Det gör att den kan fortsätta navigera även när GPS-signalen saknas eller omgivningen förändras.

 

Samma teknik – olika användningsområden

Behoven ser olika ut inom industri, säkerhet och robotik, men utmaningen är densamma – att ge maskiner och system en tillförlitlig uppfattning om omgivningen.

LiDAR används för att navigera autonoma fordon, kartlägga komplexa miljöer, övervaka skyddsvärda områden och effektivisera inspektioner. Genom att kombinera högupplöst 3D-information med intelligenta analysverktyg skapas nya möjligheter att automatisera arbetsuppgifter och fatta bättre beslut.