密西西比州立大学的学生利用激光雷达技术创建了3D Mobile,这是一个具有许多应用的自主建设平台

密西西比州州立大学的学生Gentry Meinecke、Jackson Holland、Nate Risley、Sara Skrocki、Addy Hughes和Braden Garrison参加了SICK 2020-2021学年的TiM$ 10000挑战赛。他们利用激光雷达技术开发了一种三维移动任务执行机器。

TiM$ 10000挑战赛,由TiM$ 10000挑战赛选手创建的自主建设平台

有限的精确度和移动性只是围绕3D加法和减法构造方法的两个问题。一些激光雷达设备使用GPS接收器进行测绘,但GPS的不准确性阻碍了传感器在自主建设项目中的应用能力。利用激光雷达传感器作为参考工具,该团队的设计可以执行小型减法自动施工操作。

“3D添加剂基本上就像3D打印,但人们认为这就是它的好处。有了3D减法,我们的意思是3D移动平台本身可以占用空间,或者在河底挖沟或挖坑,”加里森说。

该团队的3D移动系统由一个铝梁桅杆、一个移动机器人、一个电梯滑轮系统和一个固定的指挥中心组成,该指挥中心为移动机器人提供精确的三维数据。这种设计可以被运输,对于那些需要人用重型机械完成重复性任务的公司来说是有益的。它可以不间断地在工地上运行,不像人类。

TiM$ 10000挑战赛,由TiM$ 10000挑战赛选手创建的自主建设平台

“理想情况下,我们的设计可以与一个用水泥建造的平台相结合,就像一个3D建筑机或挖掘战壕的机器,”加里森说。

农业沟渠挖掘是用大型机械手工完成的,但有了3D Mobile及其利用激光雷达传感器作为参考设备,自主施工的能力是可能的。

该团队面临的两个主要挑战之一是对激光雷达技术的不熟悉。第二,把理论想法变成具体的东西。

“激光雷达的技术方面本身就是一个挑战,因为它是我们以前从未使用过的技术。幸运的是,SICK有所有的操作手册,这对试图弄清楚从它中提取和发送什么样的数据非常有帮助,”加里森说。

虽然3D Mobile在这个项目中应用激光雷达传感器是农业和建筑市场的理想选择,但它并不局限于这些市场。该设计还可以通过编程进行焊接,这将防止人类吸入空气中的颗粒,并避免因焊接而引起的肺部问题。作为一种在现场完成任务的创新方式,3D Mobile的技术可以为目前需要用重型设备完成单调和危险任务的企业带来好处。

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