米樂科技的雷達旋轉(zhuǎn)測繪儀產(chǎn)品能夠快速穩(wěn)定的獲取空間三維數(shù)據(jù)，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(jié)果存入數(shù)據(jù)庫，生成報表以及網(wǎng)頁端展示。以此，適應(yīng)企業(yè)數(shù)據(jù)信息采集、自動化、數(shù)字化的各類需求。
米樂科技自主研發(fā)的激光雷達旋轉(zhuǎn)測繪系統(tǒng)，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
2021.08
第1章 概述
1.1 簡介
米樂科技的雷達旋轉(zhuǎn)測繪儀產(chǎn)品能夠快速穩(wěn)定的獲取空間三維數(shù)據(jù)，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(jié)果存入數(shù)據(jù)庫，生成報表以及網(wǎng)頁端展示。以此，適應(yīng)企業(yè)數(shù)據(jù)信息采集、自動化、數(shù)字化的各類需求。
米樂科技自主研發(fā)的激光雷達旋轉(zhuǎn)測繪系統(tǒng)，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(yè)。智能云臺旋轉(zhuǎn)掃描范圍、掃描速度，可以任意設(shè)置，并且云臺具有交換機功能，與雷達共用一根網(wǎng)線，通過一根網(wǎng)線就可以控制云臺，同時接收雷達數(shù)據(jù)，簡化布線。雷達傳輸采用網(wǎng)口通訊，可以適應(yīng)遠距離控制和數(shù)據(jù)傳輸，通過網(wǎng)絡(luò)（或者無線網(wǎng)）傳輸將實時數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控或者總控中心?？梢远噙_幾十，甚至上百個雷達架設(shè)點，共用一個服務(wù)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(guī)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(diào)節(jié)，測量角度可根據(jù)實際測量調(diào)節(jié)，還可以根據(jù)場地的大小和物體料堆的大小進行實際調(diào)節(jié)。
l 適應(yīng)能力強：抗干擾、環(huán)境適應(yīng)性強，不受環(huán)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(yè)級設(shè)計，IP67防護等級，量程10-150米（測量距離可根據(jù)實際要求選?。y量穩(wěn)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(fā)。
l 無需現(xiàn)場標定：出廠設(shè)置優(yōu)化到狀態(tài)。
l 設(shè)置簡單：任何人都可以在短時間內(nèi)簡單設(shè)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
R360 | L1 | D30 |
① | ② | ③ |
① 代表云臺轉(zhuǎn)動范圍：
R180：旋轉(zhuǎn)范圍180度
R360：旋轉(zhuǎn)范圍360度
② 代表雷達通道數(shù)：
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(chǎn)品型號是否與訂購的產(chǎn)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(chǎn)品表面是否有機械損壞，如果表面有損壞，或產(chǎn)品內(nèi)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(lián)系。
表 1裝箱清單
序號 | 名稱 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 雷達 | 1 | 單線 |
2 | 云臺（含L型固定板） | 1 | 經(jīng)濟型 |
3 | 云臺控制器（內(nèi)置） | 1 | |
4 | 電源 | 1 | 12V 2A |
5 | 螺釘 | 7 | M3×12 |
6 | 測試網(wǎng)線 | 2 | 半米 |
2.2 安裝環(huán)境
l 遠離強電磁干擾環(huán)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(shè)備線纜避免與強電流或電壓頻繁切換的供電線平行鋪設(shè)。
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(nèi)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
序號 | 名稱 | 說明 |
1 | 雷達 | 檢測雷達 |
2 | L型安裝板 | 雷達和云臺連接安裝板 |
3 | 雷達接線端子 | 雷達數(shù)據(jù)線 |
4 | 云臺 | 控制雷達旋轉(zhuǎn) |
5 | 除塵刷端口 | 連接除塵設(shè)備 |
6 | 雷達電源 | 雷達電源接口 |
7 | 指示燈 | 電源指示燈 |
8 | 云臺電源 | 云臺供電電源接口 |
9 | 云臺安裝孔 | 安裝云臺螺絲孔 |
10 | 上位機端口 | 連接上位機傳輸數(shù)據(jù) |
11 | 雷達端口 | 連接雷達數(shù)據(jù)傳輸 |
第3章 硬件連接及安裝
3.1 系統(tǒng)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(zhuǎn)測繪儀并聯(lián)到一起，通過一根網(wǎng)線與上位機通訊。
圖 8系統(tǒng)接線圖
| l 請務(wù)必在切斷控制器的電源后，實施線纜的連接和拆除。如果在接通電源的狀態(tài)下實施連接和拆除，將會導致故障。 l 請先確認連接器的朝向，然后再進行連接。如果連接不正確，會使連接器的針腳彎折，導致故障。 |
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(zhuǎn)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(zhuǎn)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。
4.2 雷達布置
根據(jù)實際實驗料堆的擺放位置調(diào)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。
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(jù)雷達安裝的方向設(shè)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(shù)據(jù)
pcRead ladarSingle.xyz 1 1 1 1 0 pc1
數(shù)據(jù)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(shè)置上位機和雷達的通訊端口，與雷達設(shè)置一致；
起始角度和終止角度調(diào)整雷達采集數(shù)據(jù)的范圍0-360°；
運動圈數(shù)設(shè)置運動多少圈后保存，如果為0，則是實時狀態(tài)；
運動步距調(diào)整X軸的步進量，雷達轉(zhuǎn)動一圈數(shù)據(jù)平移該步距大小，結(jié)合雷達轉(zhuǎn)速和機構(gòu)運動速度使用；是否輸出為0則不保存，為1保存數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)
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(shù)據(jù)
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(yīng)；
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(zhuǎn)測繪儀整體尺寸
