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Technische Information
2D-LiDAR-Sensor TiM51x
2
Arbeitsweise des TiM51x
8016424/10KG/2020-10-12
Arbeitsweise des TiM51x
2.1
Messprinzip
Das Gerät ist ein opto-elektronischer 2D-LiDAR-Sensor (Laserscanner), der mit Hilfe von La-
serstrahlen berührungslos den Umriss seiner Umgebung in einer Ebene abtastet. Der
TiM51x vermisst seine Umgebung in zweidimensionalen Polarkoordinaten, bezogen auf sei-
nen Messursprung. Dieser ist auf der Haube in der Mitte durch einen runde Vertiefung ge-
kennzeichnet. Trifft ein Laserstrahl auf ein Objekt, wird die Position in Form von Strecke und
Richtung ermittelt.
Die Abtastung findet in einem Sektor von 270° statt. Die Reichweite beträgt maximal 4 m
auf helle, natürliche Oberflächen mit einer Objektremission > 50 % (z.B. eine weiße Wand).
2.2
Entfernungsmessung
Das Gerät sendet mit einer Laserdiode gepulste Laserstrahlen aus. Trifft ein solcher Laser-
puls auf ein Objekt oder eine Person, wird er an dessen Oberfläche reflektiert. Die Reflexion
wird im Empfänger des Geräts von einer Fotodiode registriert. Das Gerät nutzt die SICK-ei-
gene HDDM+ -Technologie (High Definition Distance Measurement). Bei diesem Meßver-
fahren wird ein Messwert durch die Mittelwertbildung mehrerer Einzelpulse gebildet. Aus
der Laufzeit, die das Licht von der Aussendung des Strahls bis zum Empfang der Reflexion
benötigt, berechnet das Gerät die Entfernung zum Objekt. Dieses Prinzip der „Pulslaufzeit-
messung" wird in ähnlicher Form von Radarsystemen benutzt.
2.3
Richtungsmessung
Mit einem rotierenden Spiegel lenkt das Gerät die ausgesendeten Laserstrahlen ab und
tastet damit die Umgebung radial ab. Die Messungen werden intern von einem Winkelko-
dierer in regelmäßigen Winkelschritten ausgelöst. Eine komplette Rotation stellt einen
Messvorgang (Scan) dar.
Das Gerät arbeitet mit einer Scanfrequenz von 15 Hz, d. h. er durchläuft 15 Messvorgänge
pro Sekunde und stellt die Messergebnisse fortlaufend in Echtzeit über eine RS-232-
Schnittstelle zur Verfügung.
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Kapitel 2
7
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