Wie lassen sich beengte Räume sicherer kartieren? Wir stellen das neue SLAM X1 Flying 3D LiDAR-System vor.

Die Erfassung präziser dreidimensionaler Daten in Tunneln, Durchlässen, Tanks, Rohrleitungsschächten, unterirdischen Anlagen und anderen beengten Räumen ist selten einfach. Diese Umgebungen können eng, dunkel, schwer zugänglich oder für das Personal gefährlich sein, während herkömmliche Hubarbeitsbühnen bei Einsätzen in der Nähe von Wänden, Decken, Rohren und baulichen Hindernissen kollisionsgefährdet sind.

Um die Kartierung aus der Luft in diesen anspruchsvollen Umgebungen praktikabler zu gestalten, führt Foxtech Robotics Folgendes ein:SLAM X1 , ein kollisionsgeschütztes fliegendes 3D-LiDAR-Scansystem, das für die Flugplattformen DJI Matrice 4T und Matrice 4E entwickelt wurde.

Durch die Kombination von SLAM-basiertem Scannen, einer kompakten Bauweise, vollständigem Kollisionsschutz, integrierter Beleuchtung, einem Global-Shutter-Bildsensor, Echtzeit-Punktwolkenvorschau und der Möglichkeit zur Wiederaufnahme des Scannens ermöglicht SLAM X1 den Anwendern die Erfassung dreidimensionaler Daten in Bereichen, in denen herkömmliche Vermessungsmethoden schwierig, ineffizient oder riskant sein können.

Warum sind beengte Räume schwer zu scannen?

Die Kartierung beengter Räume birgt mehrere Probleme gleichzeitig. GNSS-Signale können schwach oder gar nicht verfügbar sein. Durchgänge können für größere Flugzeuge zu eng sein. Schlechte Lichtverhältnisse erschweren Navigation und visuelle Dokumentation, und komplexe Strukturen erhöhen das Risiko von Kollisionen mit umliegenden Oberflächen.

Der Einsatz von Personal in diesen Umgebungen kann zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen, Spezialausrüstung oder vorübergehende Abschaltungen erfordern. In Notfall- oder unbekannten Bereichen sind die internen Bedingungen unter Umständen vor Beginn der Untersuchung nicht vollständig bekannt.

SLAM X1 wurde entwickelt, um die Datenerfassungsplattform in den Weltraum zu verlegen und gleichzeitig dem Bediener einen sicheren Abstand zu ermöglichen. Montiert auf einer kompatiblen DJI Matrice 4T oder 4E, kann das System Sperrgebiete durchfliegen und während der Mission Punktwolkendaten generieren.

Vollständiger Schutz für Kurzstreckenflüge

Das Fliegen in einem Tunnel oder Tank unterscheidet sich grundlegend vom Fliegen im Freien. Das Flugzeug muss möglicherweise nahe an Wänden, Decken, Trägern, Rohren und anderen Hindernissen vorbeifliegen, wodurch kaum Spielraum für Flugbahnfehler bleibt.

SLAM X1 verwendet einen vollflächigen Antikollisionsrahmen, um das Scansystem bei Nahbereichseinsätzen zu schützen. Die Schutzstruktur reduziert das Risiko eines direkten Kontakts mit umliegenden Oberflächen und macht die Plattform besser geeignet für Tunnel, Durchlässe, Lagertanks, unterirdische Räume und andere beengte Umgebungen.

Durch seine kompakte Bauweise kann das System auch durch enge Öffnungen hindurchgeführt werden und Bereiche erreichen, die für das Vermessungspersonal möglicherweise schwer oder unsicher zugänglich sind.

Entwickelt für DJI Matrice 4T und Matrice 4E

SLAM X1 wurde speziell für die Flugplattformen DJI Matrice 4T und Matrice 4E entwickelt. Dadurch können Anwender, die bereits kompatible Fluggeräte der M4-Serie betreiben, 3D-Scanning in beengten Räumen integrieren, ohne eine komplett separate Flugplattform anschaffen zu müssen.

Durch diese Kombination wird das kompakte Enterprise-Fluggerät von DJI in einen spezialisierten SLAM-Kartierungs-Workflow integriert, der die Datenerfassung im Innen- und Außenbereich bei Projekten zur industriellen Inspektion, unterirdischen Vermessung, Notfallerkundung und Infrastrukturdokumentation unterstützt.

Die Drohne DJI Matrice 4T oder Matrice 4E ist nicht im Lieferumfang des SLAM X1 enthalten.

Hochdichte 3D-Daten für eine detaillierte räumliche Dokumentation

SLAM X1 bietet eine Abtastfrequenz von 200.000 Punkten pro Sekunde und unterstützt eine Abtastgenauigkeit von bis zu 1 cm . Sein Abtastfeld von 360° × 59° ermöglicht es dem System, während der Bewegung durch die Umgebung Strukturinformationen zu erfassen.

Der Scanradius reicht bis zu:

• 40 m bei 10 % Reflexionsgrad
• 70 m bei 80 % Reflexionsgrad

Diese Funktionen ermöglichen es dem System, Wände, Decken, Böden, Rohrleitungen, Ausrüstung und bauliche Merkmale in einem einheitlichen dreidimensionalen Datensatz zu dokumentieren.

Für Ingenieure, Vermesser, Facility Manager und Rettungsteams kann die resultierende Punktwolke ein besseres Verständnis der Raumgeometrie vermitteln als herkömmliche Videoanalysen allein.

Überwachen Sie den Scan direkt vom Controller aus.

Eine häufige Herausforderung beim mobilen Scannen besteht darin, festzustellen, ob vor Verlassen des Einsatzortes genügend Daten erfasst wurden. Können die Bediener das Scanergebnis nicht direkt vor Ort einsehen, werden fehlende Bereiche möglicherweise erst bei der späteren Auswertung sichtbar.

SLAM X1 ermöglicht es den Bedienern, Punktwolkendaten während des Fluges direkt auf dem Controller in der Vorschau anzuzeigen. Die Echtzeitanzeige hilft den Benutzern, die Umgebung zu überwachen, die Scanabdeckung zu überprüfen und die Flugbahn anzupassen, während sich das Fluggerät noch im Zielgebiet befindet.

Dieses unmittelbare Feedback kann die Unsicherheit bei der Feldarbeit verringern und den Bedienern helfen, Bereiche zu identifizieren, die möglicherweise einen zusätzlichen Durchgang erfordern.

Echtzeit-Farbpunktwolken für ein schnelleres Szenenverständnis

Geometrische Punktwolken liefern wichtige räumliche Informationen, aber Farbe kann komplexe Szenen leichter erkennbar und interpretierbar machen.

SLAM X1 unterstützt die Ausgabe farbiger Punktwolken in Echtzeit mithilfe seines Global-Shutter-Bildsensors. Die resultierenden Daten kombinieren räumliche Strukturen mit realistischen Farbinformationen und gleichmäßiger Punktdichte, wodurch Bediener Oberflächen, Anlagen, Rohre, Öffnungen und andere Umgebungsmerkmale schneller erkennen können.

Dies kann wertvoll sein für die Analyse vor Ort, die Zusammenarbeit aus der Ferne, die Erstellung von Strukturdokumentationen und die spätere Überprüfung durch die Inspektoren.

Scannen nach Batteriewechsel oder vorübergehendem Stopp fortsetzen

Große oder komplexe Umgebungen lassen sich möglicherweise nicht in einem einzigen ununterbrochenen Flug vollständig erfassen. Ein Batteriewechsel, eine vorübergehende Störung oder eine Missionspause können ein Projekt in mehrere Scan-Sitzungen unterteilen.

Bei manchen Arbeitsabläufen müssen diese separaten Datensätze manuell ausgerichtet und zusammengefügt werden, was die Verarbeitungszeit verlängert und die Wahrscheinlichkeit von Registrierungsfehlern erhöht.

SLAM X1 unterstützt die Fortsetzung des Scans nach einem Batteriewechsel oder einer kurzzeitigen Unterbrechung. Das System kann den fortgesetzten Scan automatisch mit dem bestehenden Datensatz verknüpfen, wodurch der Bedarf an manuellem Zusammenfügen reduziert und die mehrstufige Datenerfassung effizienter gestaltet wird.

Diese Funktion ist besonders nützlich für lange Tunnel, ausgedehnte unterirdische Räume, große Tanks und komplizierte Anlagen, die mehrere Treppenläufe erfordern.

Eingebaute Beleuchtung für dunkle Umgebungen

Unterirdische Gänge, geschlossene Tanks, Durchlässe und industrielle Rohrleitungsgalerien verfügen oft nur über begrenzte oder gar keine permanente Beleuchtung. Obwohl LiDAR geometrische Daten ohne sichtbares Licht erfassen kann, benötigen die Bediener dennoch ausreichend visuelle Informationen, um die Flugumgebung zu verstehen und aussagekräftige Farbbilder aufzunehmen.

SLAM X1 verfügt über eine steuerbare Frontbeleuchtung zur Verbesserung der Sichtbarkeit bei schlechten Lichtverhältnissen und Dunkelheit. Dies ermöglicht ein klareres visuelles Feedback während des Fluges und unterstützt den Bildsensor bei der Erfassung der Szene für die Erstellung farbiger Punktwolken.

Laser-Kontrollpunkte ohne physischen Kontakt aufzeichnen

Wenn Scandaten mit einem bekannten Koordinatensystem oder einer Referenzebene verknüpft werden müssen, werden Kontrollpunkte zu einem wichtigen Bestandteil des Arbeitsablaufs.

SLAM X1 verfügt über eine Laser-Kontrollpunktfunktion zur berührungslosen Punktmarkierung und Positionserfassung. Diese erfassten Punkte ermöglichen die nachfolgende Koordinatentransformation und Positionierung auf einer Referenzebene, ohne dass der Bediener Markierungen an schwer zugänglichen Stellen anbringen muss.

Dies ist besonders hilfreich bei Arbeiten in beengten oder gefährlichen Bereichen, in denen der direkte Zugang eingeschränkt ist.

Wo kann SLAM X1 eingesetzt werden?

SLAM X1 ist für Anwendungen wie die folgenden konzipiert:

• Kartierung von beengten Räumen
• Tunnel- und Durchlassprüfung
• Inspektion von Rohrleitungen und Rohrleitungsgalerien
• Scannen des Tankinnenraums
• Untergrundvermessung
• Dokumentation von Industrieanlagen
• Notfallrettungsunterstützung
• Erforschung des unbekannten Weltraums

Bei routinemäßigen Inspektionsprojekten kann das System Teams dabei unterstützen, interne Strukturen zu dokumentieren und wiederverwendbare 3D-Datensätze zu erstellen. In Notfallsituationen liefert es räumliche Informationen, bevor Einsatzkräfte ein unübersichtliches Gebiet betreten.

Von schwierigem Zugang zu verwertbaren 3D-Daten

Die größte Herausforderung bei der Kartierung beengter Räume besteht nicht allein in der Erzielung einer hohen Punktdichte. Ein praktikables System muss zudem das Zielgebiet erreichen, den Betrieb unter Nahbereichsbedingungen gewährleisten, während der Mission nützliches Feedback liefern und eine effiziente Nachbearbeitung ermöglichen.

SLAM X1 vereint diese Anforderungen in einem kompakten Luftbildsystem. Sein Schutzrahmen trägt zur Reduzierung des Kollisionsrisikos bei, die Echtzeitvorschau unterstützt bessere Flugentscheidungen, farbige Punktwolken verbessern die Szenenerkennung, und die Möglichkeit, das Scannen fortzusetzen, vereinfacht Projekte, die mehrere Flüge erfordern.

Für Teams, die bereits DJI Matrice 4T- oder Matrice 4E-Plattformen nutzen, bietet SLAM X1 eine neue Möglichkeit, Luftaufnahmen auf Tunnel, Tanks, Rohrleitungsgalerien, unterirdische Anlagen und andere Bereiche auszudehnen, die vom Boden aus schwer zu erkunden sind.

Indem der Scanner in die Umgebung hineinbewegt wird, während die Bediener in sicherer Entfernung bleiben, verwandelt SLAM X1 schwer zugängliche Bereiche in messbare, überprüfbare und wiederverwendbare dreidimensionale Daten.