什么是工业LiDAR？

LiDAR技术正在迅速改变许多行业，从材料处理到工厂、物流、港口、采矿和农业，通过优化关键操作流程，通过自动化提高效率，通过避免碰撞提高安全性。这就是我们所说的 工业LiDAR。工业自动化是LiDAR目前最大的增长领域之一。 ABI Research估计，到2030年，智能空间、安全和工业垂直领域的LiDAR传感器的总安装量将达到1600万。

让我们来看看这项技术是如何工作的，然后探索它的一些许多应用。

工业LiDAR是如何工作的？

顾名思义，LiDAR（光探测和测距）是相当于雷达技术的光。LiDAR向目标--景观和附近的物体--发射快速的光脉冲，然后测量光返回所需的时间。从该数据中我们可以计算出一个距离。通过旋转单个激光器，我们可以创建一个2D的数据点云。 通过多个激光器，它可以创建一个三维点云。例如，这种点云数据可用于创建地图，为自主车辆导航，但它也可用于许多工业应用，我们将在下面讨论。但不是所有的激光雷达都是一样的；Quanergy正在用我们的下一代技术改变激光雷达在工业领域的应用。

你如何在你的业务中使用LiDAR？

工业机器人解决方案

工业移动机器人已经在仓库中使用了几十年。它们先是沿着地板上的电线走，后来是贴纸。这需要大量的时间来设置基础设施，而且没有灵活性。这是一个固定的路径，机器人总是沿着这个设定的路径移动。然后，在15-20年前，一些公司开始使用带有反射器的LiDAR，这使他们能够从这些 "信标 "中三角测量其位置。这使他们能够实时了解机器人的位置，但这种方法仍然需要大量的设置和校准。今天，二维激光雷达被用来根据自然特征创建环境和地点本身的地图。这种软件被称为 同步定位和测绘（SLAM）。，它大大减少了设置和调试时间，而不需要安装任何基础设施。 二维激光雷达的挑战在于机器人智能理解其环境的能力--机器人知道自己在哪里，但不明白前面是一个箱子还是一个人。有了Quanergy的下一代LiDAR，机器人不仅可以进行自然特征导航，还可以看到周围的潜在物体/危险，对它们进行分类，避开障碍物，改选更好的路径。三维感知还能实现悬崖检测，使机器人能够感知到卸货码头的窗台，避免跌落到边缘。

此外，有了3D LiDAR，如果多个机器人在同一区域导航，它们可以做出更聪明、更有效的决定，如选择不同的路径，而不是停下来等待其他机器人通过--提高了效率和安全性。三维激光雷达使得每次都能准确地识别和分类物体，并根据物体的情况做出智能决定。这样的3D系统正变得越来越容易获得--它们不必压倒计算机资源或花费巨额资金。

现在也可以在一个小时内绘制整个仓库的地图，并部署机器人，而不是花几周或几个月的时间来为你的机器人建立基础设施。你的机器人立刻就知道自己在哪里。机器人同时通过以下方式进行自我定位 SLAM导航并绘制新环境的地图。想象一下，在一个仓库里有一队这样的机器人；它们不断地更新这个地图并分享它。这项技术是如此有用，以至于 ABI研究公司预测，到2030年，支持SLAM的自主移动机器人的安装量将超过1500万。

工业仓库自动化解决方案。

无标签的资产追踪。仓库需要实时跟踪移动的资产。从历史上看，这是用各种不同的标签系统完成的：例如，条形码或RFID、BLE、Wi-Fi或UWB（超宽带标签）。这些标签中的每一个都有局限性；最明显的是，你需要在每一个你想追踪的物体上贴上标签，并维护所有这些替换电池。你还必须在一个大仓库里安装许多阅读器，以获得必要的覆盖范围。在仓库环境中，无线电标签的准确性也有问题，因为所有的钢制货架 

然而，我们的LiDAR能够在不使用标签的情况下实时追踪所有移动的资产--人、叉车、移动机器人等，并且具有高度的准确性。目前，没有其他技术能够做到这一点；Quanergy公司创造了无标签资产追踪™（TfAT）概念。

自动化存储和检索（ASRS）。

仓库自动化技术的另一个方面是自动存储和检索系统（ASRS），它使用机器人从长排货架上挑选物品。计算机软件告诉机器人到哪里去取回物品。如果一切顺利，这是一个很好的系统。但是，如果机器人没有完全把托盘放回原处，或者如果一个箱子掉在机器人前面，会发生什么？这是另一种情况，你可以使用LiDAR来检测这种情况，以避免这些机器人受到任何损害。

垃圾桶的拣选。

拣选垃圾是LiDAR可以帮助的另一个领域. 如果你曾经去过一个大型的仓库设施，你已经看到了工人们手动拣选的垃圾箱。他们使用带有按钮的防空技术--工人按下按钮来验证他们是否从正确的垃圾箱中取出了物品。建立这种系统既昂贵又费时。Quanergy公司的技术在此基础上进行了改进 仓库自动化系统通过使用激光雷达扫描仪，在每个垃圾箱的前面创建虚拟区域。有了这个易于设置的系统，如果工人从错误的料仓中取货，警报就会响起。这增加了拣选时间和准确性，同时也提高了防空能力。

装载码头。 

当有数百个门的配送中心时，仓库工人需要知道卡车何时到达并准备好卷起门，原因是多方面的。他们不希望铲车掉出来。尽可能地，他们不希望放出环境空气进行加热和冷却。很多时候，卡车司机在卡车里坐了一会儿，然后就得徒步进去，告诉工作人员他们在哪个车位。 

今天，每扇门上都有传感器。他们必须给每扇门布线，而且传感器非常昂贵。现在，安装在建筑物一侧的一个传感器可以监控许多门，核实卡车何时到达，并通知工人卡车的位置。这大大提高了配送中心的效率。  

防碰撞系统。

有许多应用需要对物体进行简单的区域存在检测以避免碰撞。Quanergy的 M1 Edge LiDAR 传感器能够直接在传感器上运行 QORTEX AWARE 软件，从而能够创建区域，提供简单的数字输出。 M1 Edge最多可以输出3个数字I/O区，或通过以太网最多输出128个。

托盘/箱子的尺寸。 

今天，当工人建造和运输托盘时，他们仍然使用卷尺。这不仅耗费时间，而且如果你的这些托盘尺寸过小，运输公司会收取大量罚款。为了防止这种情况，包装工在测量时增加两英寸，只是为了安全起见。这意味着他们要为这额外的两英寸空间付费，而实际上他们可能并不需要。但是，如果他们能够对每个托盘进行虚拟扫描，他们不仅可以节省时间，还可以节省运输成本，因为他们会得到该托盘的准确体积。这是在使用我们的LiDAR进行试验。

使用LiDAR进行港口自动化。

工人从停靠的船舶上卸下散装原料时，需要手动检查产品，这使他们的安全受到威胁，并降低了操作效率。Quanergy公司的LiDAR系统包括360度的扫描范围，密集的点云以获得更高的分辨率和三维物体可视化。这些功能使起重机能够检测散装材料的体积数量及其位置，从而实现所有材料的虚拟三维呈现。 工人们可以通过这些数据对作业区进行清晰、准确的视觉显示，从而实现全面的装卸自动化和软着陆。所有这些都可以通过LiDAR快速完成，同时 提高工人的安全。

工业LiDAR：用途广泛且有价值

工业自动化已成为当今竞争的必需品。它可以节省金钱和时间，以及提高效率、准确性和安全性。从SLAM机器人导航到仓库自动化的每一个方面，LiDAR是一种惊人的多功能和宝贵的技术。现在是时候考虑这项技术如何能够改善你的流程--以及你的底线。