Al giorno d’oggi si sente sempre più parlare dei sensori LiDAR, sia con gli ultimi modelli dell’iPhone di Apple, sia in ambiti più professionali, come ad esempio la mappatura dei siti archeologici.
La tecnologia LiDAR si è molto diffusa negli ultimi anni e ha conquistato anche il settore dell’industria e della produzione, dove ha trovato numerose le applicazioni che utilizzano questo sistema di rilevamento.
Ma cos’è un sensore LiDAR, a cosa serve e perché trova così tanti campi di applicazioni nelle sfere più diverse della vita lavorativa e di tutti i giorni? Proprio di questo parla il nostro articolo di oggi.
Cos’è un sensore LiDAR
Partiamo dal nome del sensore. LiDAR è l’acronimo di Light Detection And Ranging, che significa rilevamento e stima della distanza mediante la luce.
In poche parole, il LiDAR è un sensore laser che misura il “tempo di volo” (“TOF” o “Time-Of-Flight”) sulla base dell’analisi delle proprietà di un raggio laser infrarosso che viene lanciato verso un bersaglio e poi torna indietro verso il suo trasmettitore.
Un tempo si trattava di una tecnologia quasi da fantascienza, mentre oggi è semplicissimo acquistare un sensore LiDAR su RS e altri siti e-commerce specializzati, oppure nei negozi fisici.
Come funziona un LiDAR
Il sensore LiDAR emette centinaia di migliaia di impulsi laser a infrarossi al secondo su una superficie target e quindi misura il tempo impiegato dalla luce per ritornare verso il sensore.
Partendo dalla misurazione del tempo di percorrenza del laser, questo sensore è in grado di calcolare la distanza che intercorre tra la sua posizione e quella di qualsiasi altro oggetto in uno spazio. La formula utilizzata è: Distanza = (Velocità della luce x Tempo trascorso)/2.
Variando la posizione angolare di invio dell’impulso laser, il sensore laser è in grado di valutare un’area 2D, mentre scansionando diversi piani è possibile determinare volumi 3D.
I vantaggi del sensore LiDAR?
Insomma, abbiamo capito che il sensore LiDAR funziona un po’ come un autovelox. Ma cosa lo rende così speciale?
Prima di tutto, offre una risoluzione e una precisione non riscontrabili in altre tecnologie come radar o ultrasuoni. Il LiDAR, infatti, è in grado di misurare le distanze con un’approssimazione che entra nell’ordine dei centimetri.
A seconda dei sensori di distanza laser utilizzati, le aree coperte dai LiDAR possono essere più o meno vaste, estendendosi da pochi centimetri fino a raggiungere diversi chilometri.
Campi di applicazione
Che sia per scopi geografici o industriali, la mappatura effettuata da uno scanner LiDAR consente di creare mappe dell’ambiente o dei luoghi molto accurate. Ad esempio, gli archeologi usano questo sistema di sensori di distanza per localizzare e studiare resti su vaste aree coperte di vegetazione.
Lo stesso vale per la mappatura dell’ambiente industriale come un’area di stoccaggio o di consegna, consentendo l’uso di veicoli autonomi che poi diventano capaci di orientarsi e sterzare da soli all’interno di un magazzino, ad esempio.
I sensori LiDAR assistono i robot mobili nella localizzazione, nella mappatura e nella navigazione, nonché nella coordinazione dei movimenti. Gli scanner laser consentono maggiore flessibilità, precisione e libertà di movimento ai veicoli senza conducente. Insieme ai sensori intelligenti, i dati grezzi possono essere trasformati in istruzioni o fornire risultati precisi sulla posizione.
A seconda del tipo di sensori utilizzati o delle applicazioni, un veicolo dotato di almeno un sensore LiDAR può essere in grado di orientarsi nello spazio senza l’intervento umano. Ad esempio, può rallentare quando si avvicina a un individuo o scegliere un percorso migliore per evitare l’ostacolo sul suo cammino. Non a caso, un sistema molto simile viene usato nei sistemi anticollisione che vengono installati su molte automobili e camion.