随着激光雷达技术的不断发展及在商用、民用等领域的普及,如今,激光雷达已被广泛应用于机器人、无人驾驶、AR/VR、海洋生物监测等多个领域,但从目前市场情况来看,机器人及无人驾驶是激光雷达应用最火热的两大领域。
激光雷达主要由发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分组成。以激光作为信号源,通过测量激光信号的时间差、相位的时间差、相位确定距离,脉冲激光不断的扫描目标物,便可得到目标物的全部点云数据,从而获取周围环境的轮廓信息。
相较于毫米波、超声波、摄像头等传感器,激光雷达集激光、全球定位系统和惯性导航系统三种技术于一体,能准确的定位激光束打到物体上的光斑,测距精度可达厘米级。因此凭借精度高、探测范围广等优势而深受市场青睐。
相比于无人驾驶,激光雷达在机器人领域落地更快速,尤其在服务机器人领域。目前市面上我们所看到的送餐、导引、零售等机器人,凡涉及到自主移动,大多采用了激光雷达产品。而无人驾驶领域基本还处于试验阶段。
无人驾驶领域无法落地除了技术难度高、政策复杂等因素外,最主要在于成本高。而在机器人领域,激光雷达的技术难关正在一一被攻克,且成本上也更具优势,最低售价目前仅在百元级别。
以思岚科技的激光雷达来说,思岚科技是国内激光雷达的先行者,从发售第一代激光雷达开始,就从市场和用户的角度去考虑问题,在实现一定范围的测距半径之后,后续基于大量的实际应用,一步步升级雷达各项参数和性能,让其在室内外场景使用过程中拥有更高的可靠性及稳定性。
由于激光雷达是一种非常精密的光学器件,在组装及后期校正上有很多的门槛,几个微米的安装误差都会导致性能发生很大的差异,思岚科技为了解决这一问题,把很多对工人要求很高的组装、调教的工作变成一个自动化或者半自动化的,由机器人进行干预辅助的方式。提高激光雷达的产品合格率和产能,使得成本降低。
目前,思岚科技已有三角测距、TOF两大系列雷达,可满足不同场景下对雷达的需求。
测距距离,采样速度、角度分辨率等参数一直是衡量雷达工作性能的重要指标,较高的扫描频率可以确保安装激光雷达的机器人实现较快速度的运动,并且保证地图构建的质量。但要提高扫描频率并不只是简单的加速激光雷达内部扫描电机旋转这么简单,对应的需要提高测距采样率。否则当采样频率固定的情况下,更快的扫描速度只会降低角分辨率。
除了测距距离、扫描频率之外,测量分辨率和建图精度等参数对于激光雷达性能来说同样重要,这些都是保证机器人能拥有稳定性能的重要参数。目前,思岚的激光雷达可达到毫米级别的解析度。
同时,在环境光抗干扰能力上面,思岚科技在处理算法及光学调教上没少下功夫。从RPLIDAR A3开始便能有效避免环境光与强日光的干扰,实现室外场景的稳定测距与高精度建图。
另外,寿命问题也是考量激光雷达性能的另一因素,思岚科技从第二代雷达开始就采用了综合无线供电和光通信技术,独创性的设计了光磁融合技术,彻底解决了因物理接触磨损导致电气连接失效、激光雷达寿命短的问题,使得雷达寿命长达5年。
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