Lidar

Bei YDLidar X4 handelt es sich um einen sehr preiswerten Lidar, der vor allem für Robotik-Anwendungen gedacht ist. Lidar ist ein Akronym von „Light detection and ranging“ und basiert auf einem gepulsten Laser. Er dient zur Erfassung des Abstands von Objekten. Das Laser-Licht wird von der Oberfläche eines Objekts reflektiert. Durch Messung der Laufzeit des Lichts vom Laser zum Objekt und zurück, wird der Abstand zum Objekt berechnet. In der Regel wird ein Laser mit einer Wellenlänge verwendet, die außerhalb des sichtbaren Spektrums liegt – fast immer also ein Infrarot-Laser.

Dies ist auch beim YDLidar X4 der Fall. Hier kommt ein Laser mit einer Wellenlänge von 785 nm und einer Leistung von 3 mW zum Einsatz (also nicht sichtbar, aber trotz der geringen Leistung gilt: Vorsicht für die Augen!). Es dürfte klar sein, dass das System von der Reflektivität der Objektoberflächen für IR-Licht abhängt.

Der YDLidar X4 hat einen rotierenden Kopf, der sowohl den Laser als auch den Empfänger enthält. Mit diesem rotierenden Kopf kann das System einen Winkel von vollen 360º um sich herum erfassen. Aber logischerweise nur in einer Ebene, also quasi zweidimensional.

Inhalt

Der Inhalt der Verpackung ist recht umfassend. Zusätzlich zum rotierenden Teil mit dem Motor-Controller findet sich eine kleine USB-Schnittstellenkarte mit zwei Mikro-USB-Anschlüssen und einem Anschluss für die Verbindung mit der Karte, die den Motor und den rotierenden Kopf steuert. Ein Mikro-USB-Anschluss (USB_DATA) dient als Schnittstelle zu einem Computer und ein weiterer Anschluss als optionale zusätzliche Stromversorgung, falls die Stromversorgung vom Computer nicht ausreicht. Ein zusätzliches Schnittstellenkabel wird mitgeliefert. Damit kann man den Lidar direkt von einer Roboterhardware aus steuern, ohne die USB-Schnittstelle zu benötigen. Ein Ersatzkeilriemen wird ebenfalls mitgeliefert, zusammen mit vier Schrauben zur Befestigung des Gerätes. In der Verpackung befindet sich auch ein USB-Kabel zum Anschluss an einen Computer.

Software

Es gibt eine Reihe von (kostenlosen) Software-Paketen für den YDLidar X4. Diese muss man selbst herunterladen, denn eine CD oder ein anderer Datenträger ist nicht im Lieferumfang. Das ist heutzutage aber normal. Auf diese Weise hat man auf jeden Fall die neueste Version, und man kann sehen, was sich gegenüber der/den Vorgängerversion(en) geändert/verbessert hat.

Auch das Handbuch ist nur in digitaler Form als Download verfügbar. All dies findet man auf dieser Webseite: http://ydlidar.com/download. 3D-Modell-Daten im STL/IGS-Format sind ebenfalls verfügbar. Außerdem gibt es ein Datenblatt mit allen Spezifikationen wie z. B. dem Layout des Steckers zur Steuerung des Gerätes, ein Entwicklungshandbuch mit Erläuterungen zur Funktion, der Kommunikation und dem Datenprotokoll des Systems (Blockschaltbild), kommuniziert steht ebenfalls zur Verfügung. Das Benutzerhandbuch enthält Installationsanweisungen für Windows, Linux und für ein ROS-Installationspaket (Robot Operating System). Weiter gibt es ein SDK-Paket mit Beschreibungen der Funktion von YDLidar mit Visual Studio 2010 unter Windows oder Linux. Nicht zuletzt gehört auch noch ein Paket mit Tools dazu, das die Treiber für die USB-Schnittstellenkarte und eigenständige Schnittstellenprogramme sowohl für Windows als auch für Linux enthält. Die ROS-Installation ist für die Kinetic-Variante von ROS gedacht.