A2blog
Техника

Компактный SLAM-сканер за 100 тысяч рублей: из чего его можно собрать сегодня

Мы — небольшое инженерное бюро: делаем обмеры, обследование зданий и стройконтроль по облакам точек. Ручной SLAM-сканер для нас рабочий инструмент: проходишь по объекту и получаешь облако точек, а по нему делаешь чертежи, модель или карту отклонений от проекта.

Серийные китайские ручные SLAM-сканеры этого класса стоят 500–600 тысяч рублей. При этом внутри у части из них тот же лидар, который можно купить отдельно. Сегодня компактный сканер вполне реально собрать самому примерно за 100 тысяч рублей. Мы так и сделали, работаем им на реальных объектах и выложили модели и инструкцию в открытый доступ.

Компактный SLAM-сканер за 100 тысяч рублей: из чего его можно собрать сегодня

Почему это стало возможно

Ещё несколько лет назад ручной лидарный сканер можно было только купить готовым. Сейчас совпали три вещи:

  1. Доступные лидары с широким обзором. Livox Mid-360 даёт 360° × 59° и имеет встроенный IMU. Одного датчика хватает и для геометрии, и для оценки движения.
  2. Открытые алгоритмы SLAM, которые работают в реальном времени на недорогом железе.
  3. 3D-печать. Корпус под свою задачу печатается за вечер на домашнем принтере.

В итоге сканер — это правильно подобранные компоненты, питание и корпус.

Что нужно купить

Компактный SLAM-сканер за 100 тысяч рублей: из чего его можно собрать сегодня
  • Livox Mid-360 (подходит и Mid-360S): основной датчик, лидар + IMU. ≈ 70–90 тыс. ₽
  • NanoPi Zero 2 с Wi-Fi: бортовой компьютер, запись и управление. ≈ 3–5 тыс. ₽
  • microSD 64 ГБ+, U3/V30: хранилище сканов. ≈ 1,5–2,5 тыс. ₽
  • Пауэрбанк с двумя выходами, 10 Вт+ и USB-C PD 12/20 В: питание лидара и платы (проверен HPS99). ≈ 8–11 тыс. ₽
  • Кабель лидара + USB-C PD-триггер 12/20 В: питание лидара от пауэрбанка. ≈ 1–2 тыс. ₽
  • Винты M3×8 ×4, M2.5×12 ×4, фиксатор 1/4": сборка, крепление к ручке или штативу. Копейки
  • V-mount (по желанию): крепление панорамной камеры сверху. ≈ 1 тыс. ₽
  • Пластик PLA или PETG: корпус. ≈ 500 ₽

Итого: ≈ 100 тыс. ₽

Панорамная камера в сумму не входит: она нужна только для цветного облака и виртуальных туров, геометрию снимает лидар.

Компактный SLAM-сканер за 100 тысяч рублей: из чего его можно собрать сегодня

На что обратить внимание

Плата. Подойдёт любая NanoPi Zero 2 с Wi-Fi, версия с eMMC не нужна: сканы пишутся на обычную microSD.

Карта памяти. Лидар выдаёт плотный поток данных, и медленная карта станет узким местом. Берите класс не ниже U3/V30 и объём от 64 ГБ.

Питание. Самое неочевидное место. Лидару нужно 12 или 20 В, плате обычные 5 В. Поэтому пауэрбанк должен одновременно отдавать PD 12/20 В на одном выходе и 10 Вт+ на другом. PD-триггер впаивается в кабель лидара со стороны питания и «просит» у пауэрбанка нужное напряжение.

Что напечатать

Компактный SLAM-сканер за 100 тысяч рублей: из чего его можно собрать сегодня

Четыре детали: голова (крепление лидара и платы), защитная дуга лидара, подставка под пауэрбанк и крышка лидара. PLA или PETG, слой 0,2 мм, поддержки только для корпуса. STL-файлы лежат в репозитории.

Сборка

Нужна только отвёртка с битами под M3 и M2.5, сборка занимает 5–10 минут.

Видео сборки: https://youtube.com/shorts/SkXs5TkPnAA

Как это выглядит в работе

Подключаете пауэрбанк, запись стартует сама. Пять секунд держите сканер неподвижно, потом идёте по объекту, а на телефоне видите облако и свою траекторию в реальном времени.

Весь процесс от включения до облака точек: https://youtube.com/shorts/bw-Ms9yZcY4

Если поставить сверху панорамную камеру Insta360, облако раскрашивается по панорамам, и из того же прохода собирается виртуальный тур. Пример: https://tour.a2-lab.ru/dtyevqr7nd7a/

Точность

Мы сравнили облако с этого сканера с измерениями тахеометра на реальном объекте: https://youtu.be/1wsdnFhcVqg

Чем самосбор уступает серийным сканерам

Сравнивать только цену было бы нечестно. Чего пока нет за 100 тысяч:

  • GNSS и привязки к системе координат: облако получается в локальных координатах. Интеграцию GNSS делаем.
  • Коррекции дрейфа по опорным точкам на длинных проходах: в планах.
  • Гарантии производителя. Зато всё ремонтопригодно: любая деталь покупается или печатается заново.

Для обмеров помещений, стройконтроля, фиксации состояния объектов и BIM по облакам этого хватает.

Ссылки

#slam #лидар #3dсканирование #лазерноесканирование #облакоточек #livox #diy #3dпечать #opensource #обмеры #стройконтроль #bim

11