作为“机器之眼”的激光雷达在实现机器人智能行走中发挥了重要作用,它能帮助机器人实现周围环境的全面感知,构建所在环境的高精度轮廓信息。但在实际应用中,不可避免的会出现一些环境干扰来阻碍激光雷达的运行,激光雷达运行的好坏将直接影响机器人的定位导航效果。因此,如何应对激光雷达的抗干扰因素显得尤为重要。
首先,我们先来了解下激光雷达在使用中容易受哪些环境的影响?
1、光源(自然光/人造光)
激光雷达的光源干扰有自然光及人造光之分,不论是自然光源还是人造光源,在扫描建图的时都易产生噪点,影响超声波等传感器的误触发,继而影响导航效率。同时,也可能导致雷达的有效测量距离变短或者完全无法进行距离测量。
自然光源 (左)、 人造光源(右)
针对光源等因素带来的干扰,思岚科技采用了独有的算法+传感器技术,对射灯、指示灯、金属等光源产生的噪点进行过滤,大大降低噪点带来的导航干扰。
RPLIDAR 应对环境光干扰
RPLIDAR 应对人造光源干扰
2、玻璃
激光雷达基于光学检测,所以,激光会穿过透明玻璃,从而造成一定概率的漏检。呈现在地图上的结果就是地图毛刺、扭曲、不完整。
地图毛刺多
针对这种情况,思岚科技的激光雷达对毛玻璃可以直接探测,对玻璃支持使用超声波传感器实现融合避障。
3、高反射材质
除了光源、玻璃材质的干扰之外,环境中的高反射材质也会对雷达造成一些影响,容易使地图丢点严重。
雷达对透明玻璃(左)和毛玻璃(右)的检测
与光源类似,思岚科技针对此问题在算法及光学上下了不少功夫,对镜面带来的噪点可以进行滤波,建图导航几乎不受影响。
4、低反光率物体
与白色物体不同的是,深色物体因吸收了绝大部的光能量,所以 降低了雷达的检出率和分辨率,地图呈现的状态一般是边界都比较模糊或者成散状的点。
经过多年的持续创新和产品迭代,目前思岚科技的RPLIDAR 系列雷达已经可以实现对黑色物体达到12米以上的检测距离。满足一般的家用和商用需求。
5、雨雪粉尘等
雨雪、水渍、灰尘、恶劣天气等都是常见的干扰雷达工作性能的环境因素,造成雷达性能减弱或无法使用。
为规避雨雪粉尘等环境干扰因素,思岚科技的RPLIDAR系列目前有些选型雷达拥有独立封闭式外罩,全面保护内部旋转机构,保证雷达拥有稳定的工作环境,满足商用乃至工业场景应用需求。针对室外恶劣的粉尘环境,思岚科技也有进一步的动作让雷达拥有这类环境的抗干扰能力。
经过以上介绍我们了解到光源、玻璃、高反射材质、低反光率物体及雨雪粉尘等都是对激光雷达应用造成干扰的因素,如处理的不好很容易对机器人后续定位导航造成影响。而针对以上环境干扰因素,思岚科技采用了自己独有的算法及特殊处理进行改进,能最大程度避免环境因素对雷达造成的影响。
关键字:激光雷达,激光雷达环境影响