Sistema LiDAR: o que é e principais aplicações industriais
O sistema LiDAR é uma tecnologia que está transformando a forma em que os dados ambientais são capturados e processados. Utilizado inicialmente em aplicações geoespaciais e automotivas, está ganhando presença em armazéns e centros de distribuição devido à sua capacidade para gerar mapas bidimensionais e tridimensionais muito precisos.
Nesta publicação explicaremos o que é o sistema LiDAR, como funciona e quais são suas principais aplicações no campo logístico e industrial.
O que é o sistema LiDAR?
O sistema LiDAR (do inglês light detection and ranging) é uma tecnologia de detecção remota que permite medir distâncias de forma precisa através do uso de pulsos de luz laser. O sistema LiDAR serve para escanear superfícies, detectar objetos e gerar representações tridimensionais do ambiente. Está sendo utilizada em várias áreas, entre as quais a agricultura, indústria automobilística, robótica e, mais recentemente, logística e intralogística.
O sistema LiDAR faz parte de um conjunto de tecnologias de percepção espacial que também incluem sensores de ultrassons, câmeras com tecnologia de navegação SLAM (simultaneous localization and mapping) e sistemas baseados na visão computacional. Ao contrário dos ultrassons, que utilizam ondas acústicas e têm um alcance limitado, o sistema LiDAR se destaca por sua alta resolução, velocidade de captura e capacidade de operar em ambientes com pouca luz ou condições adversas.
Existem vários tipos de sistemas LiDAR, classificados principalmente de acordo com o modo de varredura, plataforma de uso e tecnologia do sensor, pois cada combinação responde a necessidades específicas em termos de alcance, precisão, velocidade de captura e resistência ao meio.
Como funciona um sensor LiDAR?
Um sensor LiDAR funciona emitindo pulsos de luz laser e medindo o tempo que estes levam para ricochetear nos objetos e retornar ao sensor. Esse princípio aplica a fórmula clássica de cálculo de distância, utilizando a velocidade da luz: ao saber a velocidade de viagem do laser (aproximadamente 300.000 km/s) e o tempo de ida e volta do pulso, o sensor calcula de forma confiável a distância em relação ao objeto.
O processo ocorre em três etapas principais:
- Emissão do pulso de laser. Os sensores LiDAR são capazes de emitir milhões de pulsos por segundo em uma direção determinada.
- Reflexão do pulso. Esses pulsos atingem superfícies ou objetos existentes no ambiente, como edifícios, árvores, veículos ou solo, e são refletidos de volta para o sensor.
- Recebimento e cálculo. O sensor registra o tempo decorrido entre a emissão e o recebimento de cada pulso. Com esses dados, o sistema calcula a distância e cria uma nuvem de pontos em 2D e 3D que representa o ambiente ao redor com alta-fidelidade.
Os scanners LiDAR podem ser instalados em dispositivos móveis (veículos, drones, robôs) ou em posições fixas, eles giram ou fazem a varredura em várias direções para capturar informações tridimensionais do ambiente.
Quais são as aplicações do sistema LiDAR?
A tecnologia LiDAR se consolidou como uma ferramenta essencial em vários setores graças à sua capacidade para gerar mapas em 2D e 3D pormenorizados e em tempo real. Embora inicialmente tenha sido utilizada em âmbitos como a topografia e a geologia, atualmente seu uso abrange setores como logística, automação industrial e mobilidade.
- Navegação de veículos autônomos. Os veículos AGV (automatic guided vehicles) e AMR (autonomous mobile robots) utilizam sensores LiDAR para detectar obstáculos, seguir rotas e operar com segurança dentro de instalações logísticas ou fábricas.
- Drones. Dotados de sensores LiDAR, esses veículos aéreos fazem inspeções aéreas de infraestruturas, monitoram terrenos agrícolas ou modelam terrenos com alta precisão.
- Smartphones e tablets. Alguns dispositivos móveis integram sensores LiDAR para melhorar a realidade aumentada (AR), fazer a varredura de espaços e oferecer medições tridimensionais rápidas.
- Automobilístico. Em veículos autônomos, o sistema LiDAR é utilizado para identificar pedestres, outros meios de transporte e elementos do ambiente, melhorando a segurança e a navegação.
- Construção e arquitetura. O sensor LiDAR é instalado em drones, scanners terrestres ou dispositivos móveis para escanear edificações, gerar planos em 2D e 3D e realizar o acompanhamento de obras.
A versatilidade do sistema LiDAR faz com que seja uma tecnologia crucial para digitalizar ambientes físicos, otimizar operações e melhorar a eficiência em setores cada vez mais interconectados.
O sistema LiDAR em logística
Em logística, o sistema LiDAR é utilizado principalmente nos AMR, AGV e sistemas de armazenamento para otimizar a navegação, evitar obstáculos, automatizar o controle de estoques e maximizar o aproveitamento do espaço nos armazéns.
Os robôs móveis autônomos (AMR), dotados de sensores LiDAR, podem se deslocar com segurança no armazém, evitando obstáculos e adaptando-se às mudanças ocorridas no ambiente. Por exemplo, os robôs AMR da Mecalux integram a tecnologia LiDAR, garantindo uma navegação precisa, segura e eficiente, inclusive em contextos dinâmicos com constante movimento de pessoas e equipamentos. Essa tecnologia costuma ser combinada com sistemas de navegação SLAM, que permitem que os robôs criem mapas do ambiente ao seu redor e se situem dentro do mesmo sem necessidade de infraestrutura externa.
Além disso, alguns drones e robôs utilizam o sistema LiDAR para escanear estantes e inspecionar o status do estoque sem intervenção humana, facilitando o gerenciamento do estoque.
Em geral, a implementação do sistema LiDAR em ambientes logísticos oferece inúmeros benefícios que potencializam a eficiência operacional e contribuem para a automação dos processos.
LiDAR, uma tecnologia essencial para a logística do futuro
O sistema LiDAR se consolidou como uma tecnologia essencial na automação de armazéns e centros logísticos. Sua capacidade para gerar mapas, detectar obstáculos e proporcionar dados exatos em tempo real o torna uma ferramenta eficaz para melhorar a produtividade, a segurança e a adaptabilidade das operações logísticas. Em um setor cada vez mais impulsionado pela tecnologia, o sistema LiDAR abre novas oportunidades para transformar a intralogística através de soluções inteligentes e conectadas.
O sistema LiDAR em 5 perguntas
O que é o sistema LiDAR?
O sistema LiDAR (light detection and ranging) é uma tecnologia que utiliza pulsos de luz laser para medir distâncias entre um emissor e um objeto ou superfície, calculando o tempo que o pulso leva para refletir e retornar ao sensor.
Para que é utilizada a tecnologia LiDAR?
Os scanners LiDAR são utilizados para obter medições topográficas e espaciais muito rigorosas e rápidas, criando nuvens de pontos 2D e 3D que ajudam em aplicações como cartografia, gerenciamento florestal, urbanismo, obra civil, arqueologia e logística, entre outras.
Que tipos de LiDAR existem?
O LiDAR aerotransportado, montado em aviões ou helicópteros, varre áreas extensas de modo aéreo e inclui variantes topográficas e batimétricas. O LiDAR terrestre, estático ou móvel serve para escanear infraestruturas, edifícios e terrenos com alta densidade de pontos.
Diferenças entre o LiDAR e o laser?
Um sensor a laser detecta a presença ou a distância de forma simples, enquanto o sistema LiDAR é mais avançado: emite pulsos de laser, mede seu tempo de retorno e gera mapas 2D e 3D bastante confiáveis com a ajuda de GPS e sistemas de navegação.
O LiDAR escaneia em 3D?
Sim, o LiDAR gera nuvens de pontos tridimensionais que representam a superfície e os objetos do ambiente de forma pormenorizada, permitindo análises em três dimensões para usos variados, desde mapas digitais até navegação autônoma e controle de estoques.