Tusen gånger lättare lidar möjliggör självflygande drönare

2019-02-22 13:30  

Den väger och kostar ungefär en tusendel av dagens lidar-teknik. Nu hoppas utvecklarna att framsteget ska bana väg för autonoma mindre farkoster som drönare och robotar, men också hjälpa fordonsindustrin på vägen mot självkörande bilar.

Dagens lidar-teknik kostar tiotusentals kronor, väger runt ett kilo och konsumerar flera watt. Nu har en forskargrupp på KTH utvecklat lidar i helt andra dimensioner: deras MEMS-baserade teknik väger bara några gram med kringutrustningen inräknad, förbrukar runt 100 milliwatt, och kostar omkring en hundralapp vid större tillverkningsvolymer.

– Tanken är att ersätta de större mekaniska komponenterna i lidarn, och göra dem så kompakta att den kan stoppas i en liten självflygande drönare, säger Kristinn B Gylfason, universitetslektor vid KTH och handledare i forskargruppen.

Tidigare forskning vid Karolinska institutet har visat, att drönare som levererar hjärtstartare skulle kunna rädda tusentals liv i Sverige varje år. Detta eftersom de oftast kommer fram betydligt snabbare än ambulansen, särskilt i glesbygden eller skärgården. Om ingen människa behöver fjärrstyra drönaren finns en relevant ekonomisk besparing att göra.

KTH-forskarna ser fler medicinska tillämpningar

– Med den miniatyriserade tekniken skulle en skanner kunna föras in i kroppen vid en titthålsoperation och ge en tredimensionell uppfattning om vävnaderna, identifiera vävnadsförändringar och så vidare, säger Kristinn B Gylfason.

Men även industrin skulle kunna dra nytta av framsteget, menar han.

– Robotar måste ju ha en uppfattning om sin miljö, och vid stora produktionsvolymer är den här tekniken väldigt billig. Även för självkörande bilar är dagens lidar för kostsam, och det finns en pågående diskussion i fordonsindustrin om lidar verkligen behövs i autonoma fordon. Men om tekniken finns till ett överkomligt pris kommer de säkert att vilja ha den, säger Kristinn B Gylfason.

Läs mer: Elon Musk: Fullt självkörande bil kommer redan i år

Den exakta kostnaden är dock svår att beräkna, då den förstås påverkas av hur många system man tillverkar.

– Men vid stora volymer blir kostnaden riktigt låg, eftersom vi använder samma produktionsteknik som när man tillverkar accelerometrar och gyro till smarta telefoner. Accelerometrar kostar idag mindre än en euro styck, säger Kristinn B Gylfason.

Tekniken beskrivs mer ingående i en artikel i senaste upplagan av den amerikanska vetenskapliga publikationen Optics Letters.

Hur fungerar tekniken?

Tekniken i KTH-forskarnas lidar kallas för micro-electromechanical (MEMS) optical beam steering, vilket kan översättas till mikroelektromekanisk optisk strålstyrning på svenska.

Men där traditionell lidar bygger på att man monterar en serie av lasrar på ett roterande torn, använder sig forskarna av integrerad mikro-opto-mekanik där man byggt in ett avstämbart gitter (ett optiskt element bestående av parallella ristade linjer) i ytan på ett kiselchip.

Genom att ändra gittrets period bestämmer man i vilken riktning strålen ska svepa.

Tommy Harnesk

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Aktuellt inom

Debatt