今天分享一篇干貨含量極高的測評。兩個主角分別是：仙知SRC系列核心控制器和SICK最新安全激光雷達nanoScan3。

本期干貨分享，將會詳細介紹如何將nanoScan3接入仙知 SRC-2000(S) 控制器并完成SLAM應(yīng)用測試。

一

產(chǎn)品配置

NanoScan3產(chǎn)品Safety Designer 的配置，這個步驟大家已熟知，此處省略一百字。

二

接入仙知 SRC 系列核心控制器

SRC（Seer Robotics Controller）系列核心控制器是為移動機器人（AGV、AMR、自動叉車等）設(shè)計的通用控制器，為移動機器人提供了核心的地圖構(gòu)建、定位導(dǎo)航、模型編輯等功能。

控制器適配多款主流的激光雷達，并提供豐富的I/O、CAN、RS485等接口用于接入各種傳感器和驅(qū)動器設(shè)備。

通過仙知一站式實施工具Roboshop Pro 客戶端軟件配置 SRC 所接入的激光設(shè)備，如下圖：

nanoScan3 的掃描范圍為275°，所以左右的掃描角度范圍可配置為[-137.5°，137.5°] ，角度分辨率 step 為0.17°。

三

SLAM 應(yīng)用測試

干貨重點內(nèi)容來了！

SLAM 建圖效果

01

完成 nanoScan3 的接入后即可開始SLAM 建圖，我們采用常規(guī)的建圖方式，即繞現(xiàn)場環(huán)境兜一圈使地圖形成閉環(huán)，過程如下：

▲ SLAM建圖過程 ▲

建圖時的運行速度為1m/s，角速度30°/s。簡單擦去地圖中的動態(tài)物體后得到的地圖如下：

通過放大細節(jié)可以看到，使用 nanoScan3 構(gòu)建的地圖墻面筆直、厚度較薄，并且沒有任何重影現(xiàn)象。

▲ nanoScan3構(gòu)建地圖效果 ▲

實際有效距離測試

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nanoScan3 標稱的最遠有效距離為40m，實際測試中距離機器人 40m 處的墻面可以明顯獲得正確的激光數(shù)據(jù)反饋，如下圖：

測距穩(wěn)定性測試

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測距的穩(wěn)定性我們?nèi)∵h距離、中距離、近距離三種情況。

遠距離(>30m)

通過動圖可以看到，nanoScan3 在遠距離測距方面十分優(yōu)秀，數(shù)據(jù)的跳動基本在兩個地圖點之間（約2cm），性能遠超同類的產(chǎn)品。

中距離(約10m)

nanoScan3 中距離的數(shù)據(jù)跳動基本可以忽略（<1cm）。

近距離(<0.1m)

近距離主要考察數(shù)據(jù)的準確性，若激光處理不好則會導(dǎo)致噪點的產(chǎn)生，從而無法正確還原物體的形狀，這里使用一個直角面的物體進行測試。

可以看到 nanoScan3 完好的還原了物體的形狀，沒有因為激光噪點而使直角變形，數(shù)據(jù)的跳動也非常小。

對黑色物體的檢測

04

nanoScan3 是一款安全產(chǎn)品，其對黑色物體的檢測標準非常高，可以檢測到反射率為1.8%以上的物體。

我們使用分別為 70mm 和 200mm 直徑的灰黑色圓柱體進行測試：

▲ 直徑分別為70mm 和 200mm ▲

激光距離圓柱體為10cm的情況

激光距離圓柱體為3m的情況

可以看到， nanoScan3 在不同距離處對灰黑色物體的檢測也非常穩(wěn)定，比較好的還原了物體的形狀，并且沒有出現(xiàn)產(chǎn)生無效數(shù)據(jù)點的情況。

對反光物的檢測

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反光物體測試使用仙知專用充電樁進行測試，主要測試在不同距離下nanoScan3 得到的反射率是否穩(wěn)定，下圖紅框中即為 3M 反光條，長度為 18cm。

▲ 紅框內(nèi)：長度為18cm的反光條 ▲

激光距離反光條10cm的情況

上圖中紅色的激光點比綠色的激光點反射率高，說明激光檢測到了條狀的反光物，并且反光物呈直線，沒有出現(xiàn)變形和噪點。

激光距離反光條2m的情況

可以看到，2m 處條狀反光物依然明顯，激光數(shù)據(jù)中反射率保持穩(wěn)定。

由此可見， nanoScan3 數(shù)據(jù)反射率的穩(wěn)定性是非常優(yōu)秀的，不會出現(xiàn)近距離時反射率數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的情況，顯著優(yōu)于市面上同類型的激光雷達，這對識別反光物體的相關(guān)應(yīng)用是非常友好的。

為了測試反光柱檢測的最遠距離，使用下圖中10cm 直徑的反光柱進行測試：

▲ 直徑為10cm的反光柱 ▲

經(jīng)測試，大約在20m 的范圍內(nèi)，可以穩(wěn)定的檢測到直徑為 10cm 的反光柱（保證兩個高反光點），下圖中的黑色點即為檢測到的反光柱。

前景噪聲測試

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如下圖所示，如果在紅點處有柱狀的物體，此時激光雷達會有部分本應(yīng)該掃描到墻面的光束被該柱狀物體擋住，由于激光的光束并不是一個點，而是一個有大小的光斑，所以就會出現(xiàn)有半個光斑打在墻面，另外半個光斑打在前面的柱狀物體的情況。這種情況下，激光的前景噪聲就產(chǎn)生了。

▲ 產(chǎn)生激光前景噪聲▲

如下圖為其他品牌的激光雷達產(chǎn)生嚴重前景噪聲的情況，該情況會直接影響到潛伏牽引機器人的正常工作。

▲ 其它品牌測試情況▲

我們模擬了類似的情況，對 nanoScan3 進行了測試：

▲ nanoScan3測試情況▲

從以上動圖可以看到，nanoScan3 雖然產(chǎn)生了前景噪聲，但是在一個方向只會有一個噪點，對實際的應(yīng)用沒有特別大的影響。這，得益于 SICK 的safeHDDM?高精度測量專利技術(shù)。

四

總結(jié)

經(jīng)過深度的測試，仙知認為 SICK 的新品 nanoScan3是一款非常優(yōu)秀的產(chǎn)品，其優(yōu)越的性能有助于 SLAM 技術(shù)能更好的應(yīng)用于移動機器人上。并且 nanoScan3 是一款兼顧安全功能的產(chǎn)品，配合 SICK 的Flexi soft 套件和仙知的SRC-2000(S) 控制器，可以快速的搭建滿足CE 安全標準的移動機器人產(chǎn)品。