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激光雷达如何选购?

随着无人驾驶、机器人等行业的火热,国内激光雷达企业如雨后春笋般出现,目前国内已有多家提供激光雷达的企业,面对市面上琳琅满目的激光雷达,企业如何选择合适的激光雷达产品呢?

就应用于机器人定位导航领域的单线激光雷达而言,实用性和可靠性是考量其性能指标的第一要素,再加之低成本化的实现。

我们都知道激光雷达的主要用途是测距,虽然测距范围是考量其性能好坏的核心指标之一,不过除了测距外,扫描频率、采样率及测距精度等参数指标也是不容忽视的。

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。激光雷达扫描频率对选购的重要性

除了测距距离、扫描频率之外,测量分辨率和精度对于激光雷达性能来说同样重要,并且对于三角测距激光雷达而言,也更具有挑战。

由于测量原理的关系,虽然一般在10米以内都可以实现很高的测距分辨率,但其分辨率亦会随着探测物体距离增加而剧烈下降。

因此,为了实现更远距离的探测,就不只是增加激光器功率这么简单了,需要对于测距核心有本质的改良。同时为了可靠量产,也需要做很多的配套工作。

以上的性能指标相信大家也都了解,这也是激光雷达企业长久以来不断追求及力求突破的。当然,盲目的追求指标也是不可取的,还应看重整体产品的实用及可靠性,好的参数不一定能带来更好的产品,可能还会出现其他方面的缺失。

除了上述测距距离、采样率、精度等大家都熟知的性能指标外,在雷达实际使用中还有两个非常重要但往往不太被大家了解的性能指标。

深色物体检出率

在实际工作中,很多应用环境中的物体大多不是白色墙面,而是深色的,如家具,暗色的墙纸。此时,激光雷达本身是否对于暗色物体有很好的检出效果就非常重要。一款号称有10多米的激光雷达,如果对于深色物体只有几米的检出率,那就容易导致机器定位和建图出现问题,对后期的定位导航工作也会产生很大的影响。

 激光雷达选购的考量因素-黑色物体检出率

目前,激光雷达所标称的距离大多以90%反光率的漫反射物体(如白纸)作为测试基准。但实际上,对于黑色数据的有效检出也同样是一个重要的性能指标。

深色物体吸收了绝大部分的光能量,要让激光雷达对于深色物体具有和白色物体一样的检出能力是不现实的,对于以机器视觉为核心的三角测距远离雷达而言更是如此。

不过,正因为这个指标的重要性,激光雷达厂商一直将提升深色物体探测能力作为研发激光雷达的重点方向之一,即使再难也力求突破。经过这几年来的多次迭代,以思岚科技RPLIDAR激光雷达说,其对于仅有10%以下反射率的黑色物体,也可实现10米的检测距离,这基本与目前TOF原理激光雷达一致。

环境光抗干扰能力

除了深色物体检出能力外,实际工作环境也会受到各类环境光照的影响。从落地窗投射进来的阳光、各类室内的人造光源甚至是直接暴露在室外工作,这些情况都有可能对于激光雷达产生干扰。激光雷达选购因素-环境光照干扰

这对于采用三角测距法原理的激光雷达来说影响更加严重。因为需要能够区分出环境光和激光信号,就需要有更优异的处理算法和光学调校。

传统受限于原理,三角测距法的激光雷达都会给大家一种完全无法抗击环境光照的印象,更不提在室外可以工作的可能性了。

不过,对于RPLIDAR而言并不是如此,环境光抗干扰能力从第一代RPLIDAR A1开始就是我们非常重视的指标。以至对于RPLIDAR A3、S1系列来说,已可完成一定的室外工作任务。思岚科技激光雷达系列

相较于无人驾驶领域的多线激光雷达,应用于服务机器人领域的单线激光雷达落地应用更广泛,这不仅体现在性能上取得的突破,同时还在于成本的下降。思岚科技是业内首家打破激光雷达长期被国外垄断的企业,在不影响性能的情况下,思岚科技通过从技术设计源头降低激光雷达成本。目前,思岚科技的激光雷达产品最低售价仅为百元级别,最高也仅在千元级别。

历经多年发展,目前,思岚科技的激光雷达已被广泛应用于各类商用化服务机器人中,市面上知名的服务机器人产品大多采用了思岚科技的激光雷达产品及导航方案,如阿里巴巴巡检机器人Diana、优必选智能引导机器人Cruzr、科大讯飞美美、擎朗花生运输机器人、普渡欢乐送等等均基于了思岚科技产品而研发,未来,随着机器人更多核心技术成本的下降,将有望实现机器人走入千家万户。

关键字:激光雷达,激光雷达选购

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