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我国研制激光三维成像系统 助力机器人技术

行业聚焦点中国仪表网2015年01月19日 16:35人气:5292

  【中国仪表网 行业聚焦点】随着工业机器人、无人智能系统等产品的研究深入,环境感知能力技术成为该界研发的关键。日前,中国航天科工三院33所在以激光为载波的三维成像系统研究中获重大突破。



技术人员在进行多光束激光三维成像系统光学调试
  
  中国航天科工三院33所在研究多光束激光三维成像技术中,先后攻克了脉冲激光器高速驱动、微弱光信号检测、多光束大角度光学回波信号捕获等多项关键技术,成功捕获三维点云图像,为后续工程样机研制奠定坚实基础。
  
  随着电子通信技术的飞速发展,激光三维成像技术逐步成为遥感和测量的主流技术之一,凭借其测点精度高、测点密度大、信息量丰富、数据处理高度自动化、产品高度数字化等优点,激光三维成像技术能很容易地将地物、地貌、植被等区分开来,并用数字进行描述,同时还能根据需求生成数字地形模型(DTM)、正射影像图、平断面数据等数字化产品。
  
  激光三维成像技术的基本原理是利用照射激光脉冲从探测场景中收集反射辐射线。传统的三维激光成像系统一般采用单光束设计,结合光机测量完成三维点云数据的获取。即通过摆动扫描镜或旋转棱镜的摆动获旋转在垂直方向上进行测量,同时整个光学机构沿垂直轴旋转,完成水平方向的扫描,进而得到目标环境的三位图像。
  
  与传统测量技术不同,多光束三维成像激光系统垂直方向上按照一定的规则垂直排布多个激光器,只需水平方向上的旋转,就可实现直接从水平到垂直的全自动高精度测量。该系统研制成功后,可为机器人、智能无人驾驶车等平台自主行驶提供周边环境信息,与33所惯性产品融合后可大力提升产品附加值。
  
  目前,工业机器人、智能无人驾驶车等一大批现代高科技电子产物在生产生活应用广泛,环境感知能力是制约该类技术发展的关键因素。以激光为载波的三维成像系统在距离/方位分辨率和抗干扰能力等方面比传统微波成像探测系统更具优势,因此对激光三维成像系统技术的研究意义重大。
  
  资料显示,负责此项研究的中国航天科工三院33所从2010年开始,即立足智能移动机器人研发、解决移动机器人各项关键技术,以产业化为目标,加快工业机器人及自动化装备研发和市场拓展。同时,积极跟踪和关注医疗机器人、服务机器人发展动态。经过几年攻关,现已成功研制出智能移动机器人、小型履带移动机器人、重载码垛机器人、系列台式工业机器人、放射源装卸机器人、大型排爆机器人和小型高速并联机器人等。
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