3D超聲波傳感器是為汽車和工業應用而設計的，它通過基于聲音的三角測量與噪聲過濾軟件相結合，解決了光學傳感器的限制。

德國安全設備制造商Toposens在近日宣布推出一款用于汽車和工業車輛的3D超聲波防撞傳感器。該產品被稱為ECHO ONE DK，是基于專有的三維超聲波回聲定位技術。ECHO ONE DK和帶有過濾器的Toposens處理單元用于3D防撞，現在可以訂購。

基于蝙蝠的回聲定位原理，Toposens ECHO ONE通過基于聲音的三角測量與噪聲過濾軟件相結合，解決了光學傳感器的限制。這反過來又為在完全可調的警告和停止區域內檢測到的每個障礙物提供實時的三維數據輸出。這些區域可以被設置為跟隨移動機器人左轉或右轉，并根據車輛的速度進行調整。

傳感器將獲得的數據（由三個麥克風感知的回聲反射）以三維點云格式發送到Toposens處理單元，該處理單元配備了三維防撞軟件。

在那里，根據檢測到的三維區域違規行為，Toposens處理單元會向移動機器人的CPU觸發 "減速 "或 "停止 "命令。當沒有檢測到區域違規時，移動機器人繼續行駛。

Toposens的首席執行官兼聯合創始人Tobias Bahnemann說："無論環境條件如何，能夠可靠地、實時地檢測多個難以檢測的障礙物，使我們能夠為客戶提供下一級別的機器人安全。我們的技術解決了光學傳感器的缺點，如LiDARs，在不利的照明條件下或透明或鏡像物體表面，可能無法檢測到地面上的物體，如叉車的貨叉。以三維方式接收數據輸出，即以x、y和z坐標接收數據，保證了最可靠的三維防撞水平。"

名為ECHO ONE DK的工業級傳感器開發套件是基于該公司成熟的 3D 超聲波技術的下一級開發，該技術模仿蝙蝠的回聲定位技術。

與可能受光照條件或濕氣（如霧）負面影響的現有傳感器技術不同，Toposens 的 ECHO ONE DK 使用回聲定位來生成強大的實時 3D 回聲定位數據，以在各種應用中指導自主系統。這種 3D 超聲波傳感器的性能在惡劣環境中特別堅固（具有 IP67 防護等級），因為它耐臟，不受灰塵、煙霧和薄霧的影響。

其新的 ECHO ONE DK 的目標很簡單：下一代機器人安全。通過一流的 3D 物體檢測（例如在 3D 空間中檢測叉車貨叉）為現有的典型光學測距技術的缺點提供解決方案，使 ECHO ONE DK 成為開發可靠 3D 的完美首選技術避免碰撞。

通過最先進的系統功能提高 AGV 和其他機器人的安全性

由于前所未有和無與倫比的 3D 超聲波傳感功能，客戶可以提高自動導引車 (AGV) 和其他機器人系統的效率和安全性。ECHO ONE DK 可在 20cm 至 3m 的超短工作范圍內對復雜透明物體進行 3D 多物體檢測。它提供超寬視野，超短距離可達 180°，3m 可達 110°。其 2.2 W 的低功耗支持更長的機器人正常運行時間，并根據 CE、FCC 和 IP67 法規獲得全面認證。為了便于集成，此 DK 帶有 CAN 和 USB 接口以及以下軟件包：Toposens 傳感器庫（C++-庫）、ROS 實施包、跨平臺 Toposens 3D 可視化器。

與知名高科技公司合作以獲得最高質量

為了確保集成到傳感器生態系統中的所有硬件和軟件組件達到最高標準，Toposens 與英飛凌、村田和 Nvidia 等知名高科技公司合作，提供各種高級部件，包括 XENSIVTM MEMS 麥克風、無源元件和后處理計算平臺。

首席執行官兼聯合創始人 Tobias Bahnemann 說：“我們最大的資產是我們獨特的硬件配置和軟件包的創新組合，基于獲得專利的 3D 和飛行時間算法和噪聲過濾，將超聲回波數據處理成可靠的 3D 數據。通過我們的傳感器解決方案，可以降低操作事故的高成本，從而提高制造環境的安全性并提高 AGV 應用的投資回報率。”

解決不可靠的近距離 3D 防撞傳感器的市場痛點

目前還沒有足夠的解決方案來應對測距傳感器中可靠環境感知的挑戰，尤其是在 3D 超短距離保護機器人免受 3D 空間中物體碰撞的挑戰。在物流領域，AGV被認為比傳統運輸方式更安全、更可靠。盡管如此，它們仍然容易出現死鎖和碰撞（例如，無法準確檢測叉車貨叉）等導航管理問題，這可能導致高昂的維修成本和 AGV 損壞、貨物破損、生產中斷，最壞的情況是造成人身傷害。

雖然 AGV 市場預計將以 50% 的復合年增長率增長，但與 AGV 相關的事故每年每家工廠造成的損失高達 100.000 美元。因此，確實需要基于傳感器的高級安全功能來防止那些代價高昂的碰撞，并通過最大限度地減少誤報和死鎖來提高自動化效率。

Toposens GmbH 的聯合創始人兼首席技術官 Alexander Rudoy 解釋道：“我們的 3D 超聲波傳感器通過精確感知其環境并可靠地檢測導致事故的物體（例如叉車貨叉）甚至是 AGV 路徑上的最小物品來解決這個問題，同時產生強大的耐光數據。為了將事故減少到零，對各種安全傳感器的需求不斷增長。特別是對于 3D 感知，通常使用的 2D 安全 LiDAR 無法覆蓋的區域。Toposens 擁有一流的內置 3D 防撞功能以增加機器安全性，使其成為具有成本效益、可靠且高效的解決方案，這將幫助您的 AGV、叉車或機器人或其他應用程序避免與各種類型的碰撞正如 IP67 防護等級所證明的那樣，即使在最惡劣的環境中也能克服障礙?！?/p>

Toposens 成立于 2015 年，總部位于德國慕尼黑。該公司的故事始于創始人亞歷山大·魯多伊 (Alexander Rudoy) 試圖開發一種使用電動機在水中獨立移動的機器魚玩具。為了避免與真魚發生碰撞，亞歷山大需要合適的傳感器來實現定向。因為找不到，他為自己的高級超聲波傳感器創建了算法。

從那時起，Toposens 就建立并開發了第一個用于三維空間物體定位的超聲波傳感器。

世界上第一個也是唯一一個用于高級 3D 防撞的 3D 超聲波傳感技術的制造商，該技術基于回聲定位的仿生原理，并且在機器人和汽車行業的各種應用中可集成和改裝。

2021 年 10 月，總部位于德國慕尼黑的 Toposens GmbH 發布了 ECHO ONE DK，這是一款用于 3D 避碰的低功耗超聲波回聲定位傳感器和開發套件。ECHO ONE DK 具有 IP67 防護等級，可在 20 cm 至 3 m 的超短工作范圍內進行 3D 物體檢測。它在超短距離內提供高達 180° 的寬視場，在 3 m 處提供高達 110° 的寬視場。ECHO ONE DK 還附帶了 Toposens 傳感器庫 (C++)、ROS 實現包和跨平臺的 Toposens 3D Visualizer。

許多不同的傳感器和傳感解決方案可供機器人和自主系統的開發人員用于感知、物體檢測和避免碰撞等操作。示例包括激光雷達、雷達、相機和超聲波傳感器。每個傳感器類（和子類）都有自己的優勢、劣勢和適用范圍。超聲波傳感器使用脈沖、高頻聲波和飛行時間測量來確定到物體的距離，與其他傳感系統相比，它們的優勢在于它們可以檢測物體，而不管其表面的構成和具有挑戰性的條件。天氣、反射等）。因此，傳統的一維超聲波傳感器具有許多特性，使其適用于近距離物體檢測和回避。然而，1D 超聲波傳感器的視野有限，無法檢測 3D 空間中的物體。Toposens 的 ECHO ONE DK 解決方案提供了傳統 1D 超聲波傳感器的優勢（魯棒性、可靠性、耐光性等），但提供了更大的傳感覆蓋范圍，為 3D 感知提供了豐富可靠的數據。這使得 ECHO ONE DK 非常適合作為自主移動機器人 (AMR)、自主導引車 (AGV) 和其他類型的機器人系統的傳感解決方案，其中 3D 空間中的感知對于安全和高效的操作是必要的?！ぁたɡ?nbsp;為 3D 感知提供豐富可靠的數據。這使得 ECHO ONE DK 非常適合作為自主移動機器人 (AMR)、自主導引車 (AGV) 和其他類型的機器人系統的傳感解決方案，其中 3D 空間中的感知對于安全和高效的操作是必要的。——丹·卡拉 為 3D 感知提供豐富可靠的數據。這使得 ECHO ONE DK 非常適合作為自主移動機器人 (AMR)、自主導引車 (AGV) 和其他類型的機器人系統的傳感解決方案，其中 3D 空間中的感知對于安全和高效的操作是必要的?！ぁたɡ?/p>