输送带纵向撕裂检测方法之一
激光雷达测距法
一、 旋转式激光雷达测距法的优缺点
1. 旋转式激光雷达法的优点
旋转式激光雷达(以下简称:激光雷达,但不能够称之为:激光雷达陀螺仪。旋转式激光雷达本身已经具有光角度定位检测功能;激光陀螺仪是指能够精确地确定运动物体方位的仪器,是现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器)已经广泛用于无人驾驶汽车,可以直接输出环境周围被测物体距激光雷达的距离,如果用于检测输送带纵向撕裂检测,具备以下优势:
? 产品研发速度快; ? 软件开发成本低; ? 硬件成本低
2. 激光雷达法的缺陷
激光雷达用于在一定范围内快速探测和描述环境。目前市场上的广泛用于无人驾驶汽车的激光雷达主要依靠360度快速旋转来快速搜索周围是否存在肉眼可见的宏观目标(可能影响车辆通行性、安全性的静态物体和动态物体的识别,包括车辆,行人以及交通标志的识别,包括红绿灯识别和限速牌识别等);而不是用来探测宏观目标的微细特征变化。
1
下图为世界领先的Velodyne公司的激光雷达产品及主要参数。
因此使用激光雷达来探测输送带撕裂产生的细微裂缝时,就存在许多缺陷:
1) 探测精度严重不足
激光雷达产品参数包括四方面:测量距离、测量精度、角度分辨率以及激光单点发射的速度,使用激光雷达来探测输送带撕裂主要涉及:纵向分辨率和横向分辨率。
目前国内激光雷达厂商的产品如果应用于一条1200mm 宽的输送带上,横向分辨率≥2mm, 纵向分辨率≥200mm,无法探测出宽度细达1mm的输送带撕裂裂缝。
2) 无法消除输送带抖动的影响
激光雷达每次只能检测一个点,依靠其高速旋转来实现对360度范围内物体的检测。运动的输
2
送带无时无刻不在抖动(从毫米级/厘米级角度);激光雷达从输送带一端扫描到另一端的时间内,输送带横向上千个点的抖动方向、幅度不可能完全一致,这样就造成至少几毫米的误差,无法精确地探测出各点的距离。
3) 无法消除输送带跑偏的影响
运动的输送带无时无刻不在跑偏(从毫米级/厘米级角度);激光雷达从输送带一端扫描到另一端的时间内,输送带横向上千个点的位置都在不停变化中,无法精确定位各点。
4) 激光强度低, 无法保证在高风尘、高泥灰环境内正常工作
激光雷达设计用来扫描人体,功率很小,无法在矿山高风尘、高泥灰环境内正常工作。激光线可能变得非常弱,无法完成基本检测功能。
5) 无法长年7天24小时连续运行
没有一种汽车设计用来7天24小时长年连续行驶,激光雷达也不能7天24小时长年连续360度高速运转。
3