Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Denne kompakte og billige lidar kunne styre små autonome køretøjer

Et nærbillede af en miniaturekontrolelement til optisk stråle, der lover at muliggøre lettere og billigere autonome køretøjer. Kredit:Kristinn Gylfason

Forskere i Sverige har udviklet billigere, lettere og mere effektiv lidar -teknologi, der kunne bane vejen for mindre autonome fartøjer som droner og robotter, og bidrage til at muliggøre bedre rentabilitet i bilindustrien.

For autonome køretøjer, lidar er en vigtig teknologi til at genkende og detektere omgivende genstande. Et team ved KTH Royal Institute of Technology har taget sigte på nøglekomponenten i lidar, optisk stråle-styring, og udviklede en enhed, der er betydeligt billigere at fremstille, lettere og mere ressourceeffektivt end tidligere variationer af teknologien.

Carlos Errando-Herranz, en postdoc ved KTHs afdeling for mikro- og nanosystemer, siger, at denne version af lidar ville koste omkring USD 10 hver givet store produktionsmængder, vejer et par gram (inklusive periferiudstyr) og forbruger cirka 100 milliwatt. Forskningen blev rapporteret i tidsskriftet Optik bogstaver .

Errando-Herranz siger, at den miniaturiserede strålestyrende enhed måler cirka 100 mikrometer, og observeres bedst under et mikroskop.

"Vi bruger de samme produktionsteknikker som til fremstilling af accelerometre og gyroskoper til smartphones, "siger han." Det betyder, at omkostningerne kan være meget lave på store mængder. "

Errando-Herranz siger, at teknologien kan muliggøre flere håndværk, såsom robotter eller droner, at være selvflyvende eller selvkørende for eksempel.

Forskuddet kunne også eliminere behovet for fjernbetjening på droner, der er designet til at levere akut medicinsk udstyr til fjerntliggende steder, såsom hjertestartere, siger Kristinn B. Gylfason, Lektor ved KTH.

"Robotter og droner er absolut mulige anvendelsesområder, "Gylfason siger." Nuværende lidarsystemer er også for dyre til selvkørende biler. Køretøjsindustrien er meget omkostningsfølsom. Andre muligheder er ansigtsgenkendelse til smartphones, f.eks. Apples Face ID. "

Forskellen med KTH-tilgang til lidar er, at den bruger mikroelektromekanisk styring af optisk stråle.

"En traditionel lidar er baseret på at montere en række lasere på et roterende tårn, ligesom Velodyne -pucken, " siger Gylfason. "Vores tilgang til lidar er baseret på integreret mikro-opto-mekanik, hvor vi har bygget et afstemeligt gitter ind i overfladen af ​​en siliciumchip. Ved at ændre gitterperioden, vi beslutter i hvilken retning strålen skal feje."

Optisk strålestyring kan også bruges til tredimensionel billeddannelse inden for medicinsk diagnostik, med en teknik kendt som Optical Coherence Tomography. Med denne miniaturiserede teknologi, en scanner kunne indsættes i kroppen under nøglehulskirurgi og bruges til at identificere ændringer i væv.

Varme artikler