Desarrollo de prototipo LiDAR para pequeños robots móviles

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Resumen

LiDAR (Light Detection and Ranging), in a rapidly growing technology that offers solutions to distance measurement, object detection, and mapping problems with high precision using sensors, has allowed it to have a considerable and constantly growing field of application derived from continuous research into its qualities, modifications, and combinations with various other technologies. Currently, LiDAR is capable of obtaining three-dimensional geospatial data of objects at high speed. The use of strategically positioned sensors has led to a change in the way the world is digitized. However, this incredible tool has a disadvantage: its cost, which is quite high. At the moment, the use of LiDAR technology is restricted to large corporations or government entities. Alternatives to solve the raised difficulty have led to the use of a variety of sensors that emulate the features provided by a LiDAR sensor; therefore, this article details the process of replacing the LiDAR sensor with a Time-of-Flight (TOF) infrared sensor which retains the operating principle of a LiDAR sensor, adapted to a small autonomous mobile robot that calculates distances to objects, records its surroundings, transmits data via wifi to a platform on thinkspeak for real-time reading, and has manual and automatic scanning mode operation of the place.

Descripción

LiDAR (Ligth detection and ranging), en una tecnología de reciente crecimiento la cual ofrece soluciones a problemas de medición de distancias, detección de objetos y mapeo con una alta precisión a partir del uso de sensores, esto, le ha permitido tener un campo de aplicación considerable y de constante crecimiento derivado de la continua investigación de sus cualidades, modificaciones y combinaciones con diversas otras tecnologías. Actualmente LiDAR está en la capacidad de obtener datos geoespaciales de objetos en 3 dimensiones a una gran velocidad, el uso de sus sensores posicionados estratégicamente han dado paso a un cambio en la forma de digitalizar el mundo, ahora bien, esta increíble herramienta tiene una desventaja, su costo, el cual es bastante elevado, en el momento, el uso de la tecnología LiDAR está restringido a grandes corporaciones o entes gubernamentales. Alternativas para dar solución a la dificultad planteada han llevado a usar variedad de sensores que emulen las prestaciones brindadas por un sensor de LiDAR; por tanto, este artículo detalla el proceso de reemplazar el sensor de LiDAR por un sensor tipo TOF (Time of fligth) infrarrojo el cual conserva el principio de funcionamiento de un sensor de LiDAR, adaptado a un pequeño robot móvil autómata que calcula distancias a objetos, realiza un registro de su entorno, transmite vía wifi los datos a una plataforma en thinkspeak para lectura en tiempo real y posee modo de operación manual y automático de escaneo del lugar.

Palabras clave

LiDAR, Prototipo, Sensor, Robot, Infrarrojo, ESP32

Materias

Ingeniería Eléctrica por Ciclos Propedéuticos -- Tesis y disertaciones académicas , Sensores romotos , Robots , Alta tecnología , Detención a distancia

Citación