Progetto in breve
Si tratta di un sistema avanzato di scansione laser motorizzata, sviluppato per acquisire misurazioni di distanza precise e generare mappe ambientali dettagliate. Il limite operativo attuale è di 8 metri.
Al centro della soluzione è impiegato il sensore LiDAR TF-Luna, un dispositivo basato su tecnologia laser Time-of-Flight, che consente di misurare con elevata accuratezza la distanza da oggetti circostanti tramite impulsi luminosi infrarossi. La comunicazione con il sensore avviene tramite interfacce seriali (UART e I2C), garantendo flessibilità nell’integrazione.
Per estendere il campo di rilevamento, il sensore è assemblato su una piattaforma rotante azionata da un motore passo-passo comandato da un driver A4988. Tale componente consente un controllo fine della rotazione grazie alle funzionalità di microstepping e alla regolazione della corrente, assicurando movimenti precisi e affidabili.
Il sistema è gestito da un microcontrollore ESP8266, che coordina l’acquisizione dati dal LiDAR, il controllo del motore e la comunicazione con l’interfaccia utente. Quest’ultima è realizzata con un’applicazione software sviluppata in Python, che utilizza il framework Tkinter per offrire un’interfaccia grafica chiara e funzionale. Tale software consente di monitorare in tempo reale le misurazioni, visualizzandole mediante rappresentazioni polari e gestendo parametri di calibrazione e controllo.
La calibrazione del sistema è supportata da un sensore reed che fornisce un riferimento di posizione per la piattaforma rotante, permettendo una corretta determinazione dell’angolo iniziale e migliorando la ripetibilità delle scansioni. Inoltre, algoritmi di filtraggio e validazione dei dati sono implementati nativamente nel software per garantire l’accuratezza e la robustezza delle misure.
Completano il progetto elementi meccanici realizzati tramite stampa 3D, progettati con cura per assicurare l’allineamento e la stabilità del sensore e del motore, fondamentali per ottenere prestazioni ottimali. Qui sotto si può vedere la torretta ottica con il supporto per il cavalletto usato durante i test.