旋轉測繪儀/盤庫儀-有線型

——產品手冊

V2.1

2021.08

第1章         概述

1.1              簡介

米樂科技的雷達旋轉測繪儀產品能夠快速穩定的獲取空間三維數據，并通過mirror3D點云處理軟件，靈活的使用腳本，快速進行分析處理，比如體積計算，物料定位，物體識別等，然后，將處理結果存入數據庫，生成報表以及網頁端展示。以此，適應企業數據信息采集、自動化、數字化的各類需求。

米樂科技自主研發的激光雷達旋轉測繪系統，基于高精度高性價比的單線、多線激光雷達，通過智能云臺實時角度控制，生成高密度點云，精度達厘米級，可用于三維建模、料位、煤堆、糧倉等體積的檢測，也可以用智能倉儲的無人化作業。智能云臺旋轉掃描范圍、掃描速度，可以任意設置，并且云臺具有交換機功能，與雷達共用一根網線，通過一根網線就可以控制云臺，同時接收雷達數據，簡化布線。雷達傳輸采用網口通訊，可以適應遠距離控制和數據傳輸，通過網絡（或者無線網）傳輸將實時數據傳輸給監控或者總控中心。可以多達幾十，甚至上百個雷達架設點，共用一個服務器，方便進行集中控制，集中管理。

1.1              特點

l  通用性廣：不同種類、不同規格形狀、不同表面顏色、不同樣式擺放測量及建模需求。

l  安裝靈活：安裝高度和安裝角度可任意調節，測量角度可根據實際測量調節，還可以根據場地的大小和物體料堆的大小進行實際調節。

l  適應能力強：抗干擾、環境適應性強，不受環境光線的限制光線昏暗或者夜晚也能正常測量。

l  性能強大：激光雷達采用工業級設計，IP67防護等級，量程10-150米（測量距離可根據實際要求選取）測量穩定，精度可達厘米級。

l  快速實施：可使用mirror3D點云處理軟件，靈活的腳本，快速進行分析處理，也可以進行二次開發。

l  無需現場標定：出廠設置優化到狀態。

l  設置簡單：任何人都可以在短時間內簡單設定。

l  使用壽命長：擁有IP67 外殼防護等級，抗沖擊性好，并采用高韌性電纜，可放心使用。

1.2              型號說明

①           代表云臺轉動范圍：

R180：旋轉范圍180度

R360：旋轉范圍360度

②           代表雷達通道數：

L1：單線激光

L16：16線激光

L128：128線激光

③           代表雷達有效距離：

D30：30米

D50：50米

D150：150米

第2章        快速使用

2.1              開箱檢查

打開包裝前，請先檢查外包裝標明的產品型號是否與訂購的產品一致。打開包裝后，請先戴上防靜電手套，然后按照《裝箱清單》或訂購合同仔細核對配件是否齊備。檢查產品表面是否有機械損壞，如果表面有損壞，或產品內容與《裝箱清單》或訂購合同不符，請不要使用，并立即與米樂科技聯系。

表 1裝箱清單

2.2               安裝環境

l 遠離強電磁干擾環境，遠離大功率用電器。

l 避免與大功率用電器共用電源。

l 激光雷達設備線纜避免與強電流或電壓頻繁切換的供電線平行鋪設。

2.3               準備工作

在安裝之前，請先準備好以下物品：

l Ethernet 線纜（7 類線以上或者支持 10GBASE-T）；

l 萬用表；

l 剝線鉗；

l 壓線鉗；

l 十字螺絲刀一套；

l 內六角扳手一套。

2.4              云臺及控制器

2.4.1        云臺

圖 6云臺控制器

表 4云臺各部件說明

第3章        硬件連接及安裝

3.1               系統接線圖

圖 7接線圖

如需多點采集，可以通過交換機將多個旋轉測繪儀并聯到一起，通過一根網線與上位機通訊。

圖 8系統接線圖

3.2              安裝方式

圖 9安裝方式

（1）  擺動掃描：點云分布均勻，掃描范圍靈活，激光入射角度一致，精度高。適合小范圍，安裝高度較高的場合。

（2）   轉動掃描：掃描范圍更大，小角度掃描范圍更遠。適合大范圍，安裝高度較低的場合。

第4章        旋轉掃描測試

4.1              實驗料堆

人為堆放一個土堆形的料堆，對實驗料堆進行簡單測量。如下圖所示，料堆長約1150mm，寬約850mm，高約550mm。

圖 20模擬料堆

4.2               雷達布置

根據實際實驗料堆的擺放位置調整安裝雷達，達到的掃描效果。雷達1與雷達2盡量放置到一條直線上，防止有掃描死角。

圖 21雷達布置

4.3               雷達掃描

（1）雷達1掃描

圖 22雷達1掃描效果

雷達1掃描腳本：

云臺使能

cradle 169.254.1.3 8899 ena

云臺運動90度，1度/秒

cradle 169.254.1.3 8899 pos-90 （根據雷達安裝的方向設置的雷達掃描角度）

雷達掃描900圈，10圈/秒

ladarSingleRun 2368 2369 0 360 900 10 1 ladarSingle.xyz

延時90秒

D 90000

云臺復位

cradle 169.254.1.3 8899 pos0

讀取掃描數據

pcRead ladarSingle.xyz 1 1 1 1 0 pc1

數據變換

pcBuild 45,0,0 1 circleCentre

pcBuild 0,1,0 1 normalVector

pcBuild 1,0,0 1 originVector

pcArrangeCircle pc1 circleCentre 1 normalVector originVector 0 90 0.122 1 pc2

其中，“ladarSingleRun 2368 2369 0 360 900 10 1 ladarSingle.xyz”命令：

本地端口和雷達端口設置上位機和雷達的通訊端口，與雷達設置一致；

起始角度和終止角度調整雷達采集數據的范圍0-360°；

運動圈數設置運動多少圈后保存，如果為0，則是實時狀態；

運動步距調整X軸的步進量，雷達轉動一圈數據平移該步距大小，結合雷達轉速和機構運動速度使用；是否輸出為0則不保存，為1保存數據到根目錄下。

（2）雷達2掃描

圖 23雷達2掃描效果

雷達2掃描腳本：

cradle 169.254.1.2 8899 ena

cradle 169.254.1.2 8899 pos90

ladarSingleRun 4368 4369 0 360 900 10 1 ladarSingle2.xyz

D 90000

cradle 169.254.1.2 8899 pos0

pcRead ladarSingle2.xyz 1 1 1 1 0 pc1

pcBuild 45,0,0 1 circleCentre

pcBuild 0,1,0 1 normalVector

pcBuild 1,0,0 1 originVector

pcArrangeCircle pc1 circleCentre 1 normalVector originVector 0 90 0.122 1 pc2

4.4              點云分析

掃描完成后，對數據進行截取、變換、拼接、空洞填充、體積計算，計算所測量料堆的體積。

點云分析腳本：

讀取雷達1數據

pcRead ladarSingle1.dat 1 1 1 1 0 pc2

點云截取

pcAbstractROI pc2 2000 4000 -100000 100000 -100000 100000 0 pc3

坐標變換

pcTransfer pc3 0 0 0 0 0 180 0 pc4

pcTransfer pc4 6000 0 200 0 -1.5 0 0 pc5

讀取雷達2數據

pcRead ladarSingle2.dat 1 1 1 1 0 pc21

點云截取

pcAbstractROI pc21 2000 4000 -100000 100000 -100000 100000 0 pc31

坐標變換

pcTransfer pc31 0 0 0 0 0 5 0 pc41

pcTransfer pc41 450 700 0 0 1 0 0 pc51

點云融合

pcMerge pc5 pc51 0 pc100

點云截取

pcAbstractROI pc100 -10000 10000 -700 700 -10000 10000 0 pc101

坐標變換

pcTransfer pc101 0 0 1360 0 0 0 0 pc102

空洞填充

pcHoleFill pc102 20 0 pc103

點云截取

pcAbstractROI pc103 500 2000 -10000 10000 -10000 10000 1 pc104

體積計算

pcVolume pc104 20 0 1 volume1

其中，“pcVolume pc104 20 0 1 volume1”命令：

分辨率與空洞填充的值相對應；

基準面要與料倉底部一致，或者先采集空料倉，讓基準面低于料倉底部測得空料倉體積，再裝料采集，基準面不變，用采集到得體積減去空料倉體積。

圖 24點云拼接、空間填充效果

最后計算體積為：0.296308m3。

第5章        附錄

5.1              旋轉測繪儀整體尺寸