3D超声波传感器是为汽车和工业应用而设计的，它通过基于声音的三角测量与噪声过滤软件相结合，解决了光学传感器的限制。

德国安全设备制造商Toposens在近日宣布推出一款用于汽车和工业车辆的3D超声波防撞传感器。该产品被称为ECHO ONE DK，是基于专有的三维超声波回声定位技术。ECHO ONE DK和带有过滤器的Toposens处理单元用于3D防撞，现在可以订购。

基于蝙蝠的回声定位原理，Toposens ECHO ONE通过基于声音的三角测量与噪声过滤软件相结合，解决了光学传感器的限制。这反过来又为在完全可调的警告和停止区域内检测到的每个障碍物提供实时的三维数据输出。这些区域可以被设置为跟随移动机器人左转或右转，并根据车辆的速度进行调整。

传感器将获得的数据（由三个麦克风感知的回声反射）以三维点云格式发送到Toposens处理单元，该处理单元配备了三维防撞软件。

在那里，根据检测到的三维区域违规行为，Toposens处理单元会向移动机器人的CPU触发 "减速 "或 "停止 "命令。当没有检测到区域违规时，移动机器人继续行驶。

Toposens的首席执行官兼联合创始人Tobias Bahnemann说："无论环境条件如何，能够可靠地、实时地检测多个难以检测的障碍物，使我们能够为客户提供下一级别的机器人安全。我们的技术解决了光学传感器的缺点，如LiDARs，在不利的照明条件下或透明或镜像物体表面，可能无法检测到地面上的物体，如叉车的货叉。以三维方式接收数据输出，即以x、y和z坐标接收数据，保证了最可靠的三维防撞水平。"

名为ECHO ONE DK的工业级传感器开发套件是基于该公司成熟的 3D 超声波技术的下一级开发，该技术模仿蝙蝠的回声定位技术。

与可能受光照条件或湿气（如雾）负面影响的现有传感器技术不同，Toposens 的 ECHO ONE DK 使用回声定位来生成强大的实时 3D 回声定位数据，以在各种应用中指导自主系统。这种 3D 超声波传感器的性能在恶劣环境中特别坚固（具有 IP67 防护等级），因为它耐脏，不受灰尘、烟雾和薄雾的影响。

其新的 ECHO ONE DK 的目标很简单：下一代机器人安全。通过一流的 3D 物体检测（例如在 3D 空间中检测叉车货叉）为现有的典型光学测距技术的缺点提供解决方案，使 ECHO ONE DK 成为开发可靠 3D 的完美首选技术避免碰撞。

通过最先进的系统功能提高 AGV 和其他机器人的安全性

由于前所未有和无与伦比的 3D 超声波传感功能，客户可以提高自动导引车 (AGV) 和其他机器人系统的效率和安全性。ECHO ONE DK 可在 20cm 至 3m 的超短工作范围内对复杂透明物体进行 3D 多物体检测。它提供超宽视野，超短距离可达 180°，3m 可达 110°。其 2.2 W 的低功耗支持更长的机器人正常运行时间，并根据 CE、FCC 和 IP67 法规获得全面认证。为了便于集成，此 DK 带有 CAN 和 USB 接口以及以下软件包：Toposens 传感器库（C++-库）、ROS 实施包、跨平台 Toposens 3D 可视化器。

与知名高科技公司合作以获得最高质量

为了确保集成到传感器生态系统中的所有硬件和软件组件达到最高标准，Toposens 与英飞凌、村田和 Nvidia 等知名高科技公司合作，提供各种高级部件，包括 XENSIVTM MEMS 麦克风、无源元件和后处理计算平台。

首席执行官兼联合创始人 Tobias Bahnemann 说：“我们最大的资产是我们独特的硬件配置和软件包的创新组合，基于获得专利的 3D 和飞行时间算法和噪声过滤，将超声回波数据处理成可靠的 3D 数据。通过我们的传感器解决方案，可以降低操作事故的高成本，从而提高制造环境的安全性并提高 AGV 应用的投资回报率。”

解决不可靠的近距离 3D 防撞传感器的市场痛点

目前还没有足够的解决方案来应对测距传感器中可靠环境感知的挑战，尤其是在 3D 超短距离保护机器人免受 3D 空间中物体碰撞的挑战。在物流领域，AGV被认为比传统运输方式更安全、更可靠。尽管如此，它们仍然容易出现死锁和碰撞（例如，无法准确检测叉车货叉）等导航管理问题，这可能导致高昂的维修成本和 AGV 损坏、货物破损、生产中断，最坏的情况是造成人身伤害。

虽然 AGV 市场预计将以 50% 的复合年增长率增长，但与 AGV 相关的事故每年每家工厂造成的损失高达 100.000 美元。因此，确实需要基于传感器的高级安全功能来防止那些代价高昂的碰撞，并通过最大限度地减少误报和死锁来提高自动化效率。

Toposens GmbH 的联合创始人兼首席技术官 Alexander Rudoy 解释道：“我们的 3D 超声波传感器通过精确感知其环境并可靠地检测导致事故的物体（例如叉车货叉）甚至是 AGV 路径上的最小物品来解决这个问题，同时产生强大的耐光数据。为了将事故减少到零，对各种安全传感器的需求不断增长。特别是对于 3D 感知，通常使用的 2D 安全 LiDAR 无法覆盖的区域。Toposens 拥有一流的内置 3D 防撞功能以增加机器安全性，使其成为具有成本效益、可靠且高效的解决方案，这将帮助您的 AGV、叉车或机器人或其他应用程序避免与各种类型的碰撞正如 IP67 防护等级所证明的那样，即使在最恶劣的环境中也能克服障碍。”

Toposens 成立于 2015 年，总部位于慕尼黑。公司的故事始于创始人亚历山大·鲁多伊 (Alexander Rudoy) 试图开发一种机器鱼玩具，该玩具可使用电动机在水中独立移动。为了避免与真鱼相撞，Alexander 需要合适的传感器来定位。因为他找不到任何东西，所以他为自己的高级超声波传感器创建了算法。

从那时起，Toposens 有了长足的发展，现在由嵌入式系统、硬件开发、3D 传感、数字信号处理和机器学习、专业项目管理以及高科技 B2B 营销和销售方面的专家组成。我们共同成功开发了世界上第一个基于仿生学原理的 3D 超声波传感器，模仿蝙蝠的回声定位技术，以提供稳健、低成本和精确的近距离 3D 数据点。

现有的传感器技术可能会受到光照条件、反射和天气的负面影响，而我们创建了一个系统，使用实时 3D 数据映射和对象识别软件来引导 AGV 等自主系统，即使在最困难的环境中也是如此。

我们为我们的客户组合感到非常自豪，其中包括一些世界领先的机器人和汽车公司。

我们的团队汇集了将创新传感器技术转化为成品所需的所有技能。我们专注于为机器人行业的所有领域，特别是物流和供应链领域的 AGV 和 AMR 等移动机器人提供 3D 防撞技术。

这个市场的一个共同痛点是光学传感器难以可靠地检测叉车货叉，因为它们是黑色的，尤其是在不利的光照条件下。

我们的传感器用声音而不是视觉检测物体，可以克服这些缺点，提高机器人安全性。