激光雷達是20世紀60年代初次提出的一項技術(shù), 隨著應用的普遍,在過去的幾年里,激光雷達經(jīng)歷了一輪新的繁榮進步和多行業(yè)使用,已迅速成為自動駕駛、無人機巡查、工業(yè)自動化等領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。截至目前,我們已推出了好幾款激光雷達AS系列產(chǎn)品,涵蓋避障型、導航型以及導航避障一體型;具有測量精度高、掃描速度快、抗干擾能力強、體積小、重量輕、可靠性高等優(yōu)勢,是工業(yè)AGV、移動機器人、低速機器人的理想選擇。每一種傳感器基于各自的性能特點,都有其適合的應用場景。在實際特殊環(huán)境應用中,激光雷達也有著一些使用小技巧。消防救援依靠激光雷達在濃煙中定位,引導滅火救援。Hap激光雷達哪家好
激光雷達的構(gòu)成與分類:激光雷達的構(gòu)成,激光雷達發(fā)展到現(xiàn)在,其結(jié)構(gòu)精密且復雜,主要由激光系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、信號處理單元和掃描模塊四大主要組件構(gòu)成。激光器以脈沖的方式點亮發(fā)射激光,照射到障礙物后對物體進行3D掃描,反射光線經(jīng)由鏡頭組匯聚到接收器上。信號處理單元負責控制激光器的發(fā)射,并將接收到的模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號,然后進入主控芯片進行數(shù)據(jù)的處理和計算。進一步的,我們可以根據(jù)以下指標判斷激光雷達的好壞。視場角,視場角決定了激光雷達能夠看到的視野范圍,分為水平視場角和垂直視場角,視場角越大,表示視野范圍越大,反之則表示視野范圍越小。上海四探頭激光雷達制造激光雷達的高穩(wěn)定性使其在太空探測任務中備受青睞。
不同類激光雷達的優(yōu)缺點:機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達,機械旋轉(zhuǎn)式Lidar的發(fā)射和接收模塊存在宏觀意義上的轉(zhuǎn)動。在豎直方向上排布多組激光線束,發(fā)射模塊以一定頻率發(fā)射激光線,通過不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射頭實現(xiàn)動態(tài)掃描。機械旋轉(zhuǎn)Lidar分立的收發(fā)組件導致生產(chǎn)過程要人工光路對準,費時費力,可量產(chǎn)性差。目前有的機械旋轉(zhuǎn)Lidar廠商在走芯片化的路線,將多線激光發(fā)射模組集成到一片芯片,提高生產(chǎn)效率和量產(chǎn)性,降低成本,減小旋轉(zhuǎn)部件的大小和體積,使其更易過車規(guī)。優(yōu)點:技術(shù)成熟;掃描速度快;可360度掃描。缺點:可量產(chǎn)性差:光路調(diào)試、裝配復雜,生產(chǎn)效率低;價格貴:靠增加收發(fā)模塊的數(shù)量實現(xiàn)高線束,元器件成本高,主機廠難以接受;難過車規(guī):旋轉(zhuǎn)部件體積/重量龐大,難以滿足車規(guī)的嚴苛要求;造型不易于集成到車體。
原理,激光雷達( Light Detection and Ranging,LIDAR)是激光檢測和測距系統(tǒng)的簡稱,通過對外發(fā)射激光脈沖來進行物體檢測和測距。激光雷達采用飛行時間(Time of Flight,TOF)測距,發(fā)射器先發(fā)送一束激光,遇到障礙物后反射回來,由接收器接收,然后通過計算激光發(fā)送和接收的時間差,得到目標和自己的相對距離。如果采用多束激光并且360度旋轉(zhuǎn)掃描,就可以得到整個環(huán)境的三維信息。激光雷達掃描出來的是一系列的點,因此激光雷達掃描出來的結(jié)果也叫“激光點云”。智能零售中激光雷達分析顧客行為,優(yōu)化店鋪空間布局。
LiDAR的數(shù)據(jù),三維點,對于旋轉(zhuǎn)式激光雷達來說,得到的三維點便是一個很好的極坐標系下的多個點的觀測,包含激光發(fā)射器的垂直俯仰角,發(fā)射器的水平旋轉(zhuǎn)角度,根據(jù)激光回波時間計算得到的距離。但 LiDAR 通常會輸出笛卡爾坐標系下的觀測值,頭一是因為 LiDAR 在極坐標系下測量效率高,也只是對于旋轉(zhuǎn)式 LiDAR,目前陣列式 LiDAR 也有很多。第二笛卡爾坐標系更加直觀,投影和旋轉(zhuǎn)平移更加簡潔,求解法向量,曲率,頂點等特征計算量小,點云的索引及搜索都更加高效。對于 MEMS 式激光雷達,由于一次采樣周期為一個偏振鏡旋轉(zhuǎn)周期,10hz 下采樣周期為 0.1 秒,但由于載體本身在進行高速移動時,我們需要對得到的數(shù)據(jù)進行消除運動畸變,來補償采樣周期內(nèi)的運動。橋梁檢測使用激光雷達識別病害,保障橋梁安全通行。深圳微波激光雷達行價
激光雷達通過發(fā)射激光束,精確測量目標距離,是自動駕駛的關(guān)鍵傳感器。Hap激光雷達哪家好
MEMS陣鏡激光雷達優(yōu)點:MEMS微振鏡擺脫了笨重的馬達、多發(fā)射/接收模組等機械運動裝置,毫米級尺寸的微振鏡較大程度上減少了激光雷達的尺寸,提高了穩(wěn)定性;MEMS微振鏡可減少激光發(fā)射器和探測器數(shù)量,極大地降低成本。缺點:有限的光學口徑和掃描角度限制了Lidar的測距能力和FOV,大視場角需要多子視場拼接,這對點云拼接算法和點云穩(wěn)定度要求都較高;抗沖擊可靠性存疑;振鏡尺寸問題:遠距離探測需要較大的振鏡,不但價格貴,對快軸/慢軸負擔大,材質(zhì)的耐久疲勞度存在風險,難以滿足車規(guī)的DV、PV的可靠性、穩(wěn)定性、沖擊、跌落測試要求;懸臂梁:硅基MEMS的懸臂梁結(jié)構(gòu)實際非常脆弱,快慢軸同時對微振鏡進行反向扭動,外界的振動或沖擊極易直接致其斷裂。Hap激光雷達哪家好