旋转测绘仪/盘库仪-有线型

——产品手册

V2.1

2021.08

第1章         概述

1.1              简介

米乐科技的雷达旋转测绘仪产品能够快速稳定的获取空间三维数据，并通过mirror3D点云处理软件，灵活的使用脚本，快速进行分析处理，比如体积计算，物料定位，物体识别等，然后，将处理结果存入数据库，生成报表以及网页端展示。以此，适应企业数据信息采集、自动化、数字化的各类需求。

米乐科技自主研发的激光雷达旋转测绘系统，基于高精度高性价比的单线、多线激光雷达，通过智能云台实时角度控制，生成高密度点云，精度达厘米级，可用于三维建模、料位、煤堆、粮仓等体积的检测，也可以用智能仓储的无人化作业。智能云台旋转扫描范围、扫描速度，可以任意设置，并且云台具有交换机功能，与雷达共用一根网线，通过一根网线就可以控制云台，同时接收雷达数据，简化布线。雷达传输采用网口通讯，可以适应远距离控制和数据传输，通过网络（或者无线网）传输将实时数据传输给监控或者总控中心。可以多达几十，甚至上百个雷达架设点，共用一个服务器，方便进行集中控制，集中管理。

1.1              特点

l  通用性广：不同种类、不同规格形状、不同表面颜色、不同样式摆放测量及建模需求。

l  安装灵活：安装高度和安装角度可任意调节，测量角度可根据实际测量调节，还可以根据场地的大小和物体料堆的大小进行实际调节。

l  适应能力强：抗干扰、环境适应性强，不受环境光线的限制光线昏暗或者夜晚也能正常测量。

l  性能强大：激光雷达采用工业级设计，IP67防护等级，量程10-150米（测量距离可根据实际要求选取）测量稳定，精度可达厘米级。

l  快速实施：可使用mirror3D点云处理软件，灵活的脚本，快速进行分析处理，也可以进行二次开发。

l  无需现场标定：出厂设置优化到状态。

l  设置简单：任何人都可以在短时间内简单设定。

l  使用寿命长：拥有IP67 外壳防护等级，抗冲击性好，并采用高韧性电缆，可放心使用。

1.2              型号说明

①           代表云台转动范围：

R180：旋转范围180度

R360：旋转范围360度

②           代表雷达通道数：

L1：单线激光

L16：16线激光

L128：128线激光

③           代表雷达有效距离：

D30：30米

D50：50米

D150：150米

第2章        快速使用

2.1              开箱检查

打开包装前，请先检查外包装标明的产品型号是否与订购的产品一致。打开包装后，请先戴上防静电手套，然后按照《装箱清单》或订购合同仔细核对配件是否齐备。检查产品表面是否有机械损坏，如果表面有损坏，或产品内容与《装箱清单》或订购合同不符，请不要使用，并立即与米乐科技联系。

表 1装箱清单

2.2               安装环境

l 远离强电磁干扰环境，远离大功率用电器。

l 避免与大功率用电器共用电源。

l 激光雷达设备线缆避免与强电流或电压频繁切换的供电线平行铺设。

2.3               准备工作

在安装之前，请先准备好以下物品：

l Ethernet 线缆（7 类线以上或者支持 10GBASE-T）；

l 万用表；

l 剥线钳；

l 压线钳；

l 十字螺丝刀一套；

l 内六角扳手一套。

2.4              云台及控制器

2.4.1        云台

图 6云台控制器

表 4云台各部件说明

第3章        硬件连接及安装

3.1               系统接线图

图 7接线图

如需多点采集，可以通过交换机将多个旋转测绘仪并联到一起，通过一根网线与上位机通讯。

图 8系统接线图

3.2              安装方式

图 9安装方式

（1）  摆动扫描：点云分布均匀，扫描范围灵活，激光入射角度一致，精度高。适合小范围，安装高度较高的场合。

（2）   转动扫描：扫描范围更大，小角度扫描范围更远。适合大范围，安装高度较低的场合。

第4章        旋转扫描测试

4.1              实验料堆

人为堆放一个土堆形的料堆，对实验料堆进行简单测量。如下图所示，料堆长约1150mm，宽约850mm，高约550mm。

图 20模拟料堆

4.2               雷达布置

根据实际实验料堆的摆放位置调整安装雷达，达到的扫描效果。雷达1与雷达2尽量放置到一条直线上，防止有扫描死角。

图 21雷达布置

4.3               雷达扫描

（1）雷达1扫描

图 22雷达1扫描效果

雷达1扫描脚本：

云台使能

cradle 169.254.1.3 8899 ena

云台运动90度，1度/秒

cradle 169.254.1.3 8899 pos-90 （根据雷达安装的方向设置的雷达扫描角度）

雷达扫描900圈，10圈/秒

ladarSingleRun 2368 2369 0 360 900 10 1 ladarSingle.xyz

延时90秒

D 90000

云台复位

cradle 169.254.1.3 8899 pos0

读取扫描数据

pcRead ladarSingle.xyz 1 1 1 1 0 pc1

数据变换

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：

本地端口和雷达端口设置上位机和雷达的通讯端口，与雷达设置一致；

起始角度和终止角度调整雷达采集数据的范围0-360°；

运动圈数设置运动多少圈后保存，如果为0，则是实时状态；

运动步距调整X轴的步进量，雷达转动一圈数据平移该步距大小，结合雷达转速和机构运动速度使用；是否输出为0则不保存，为1保存数据到根目录下。

（2）雷达2扫描

图 23雷达2扫描效果

雷达2扫描脚本：

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              点云分析

扫描完成后，对数据进行截取、变换、拼接、空洞填充、体积计算，计算所测量料堆的体积。

点云分析脚本：

读取雷达1数据

pcRead ladarSingle1.dat 1 1 1 1 0 pc2

点云截取

pcAbstractROI pc2 2000 4000 -100000 100000 -100000 100000 0 pc3

坐标变换

pcTransfer pc3 0 0 0 0 0 180 0 pc4

pcTransfer pc4 6000 0 200 0 -1.5 0 0 pc5

读取雷达2数据

pcRead ladarSingle2.dat 1 1 1 1 0 pc21

点云截取

pcAbstractROI pc21 2000 4000 -100000 100000 -100000 100000 0 pc31

坐标变换

pcTransfer pc31 0 0 0 0 0 5 0 pc41

pcTransfer pc41 450 700 0 0 1 0 0 pc51

点云融合

pcMerge pc5 pc51 0 pc100

点云截取

pcAbstractROI pc100 -10000 10000 -700 700 -10000 10000 0 pc101

坐标变换

pcTransfer pc101 0 0 1360 0 0 0 0 pc102

空洞填充

pcHoleFill pc102 20 0 pc103

点云截取

pcAbstractROI pc103 500 2000 -10000 10000 -10000 10000 1 pc104

体积计算

pcVolume pc104 20 0 1 volume1

其中，“pcVolume pc104 20 0 1 volume1”命令：

分辨率与空洞填充的值相对应；

基准面要与料仓底部一致，或者先采集空料仓，让基准面低于料仓底部测得空料仓体积，再装料采集，基准面不变，用采集到得体积减去空料仓体积。

图 24点云拼接、空间填充效果

最后计算体积为：0.296308m³。

第5章        附录

5.1              旋转测绘仪整体尺寸