工業領域中,激光雷達用于機器人導航與定位。在大型工廠、倉庫等環境里,機器人需要在復雜的空間中自主移動并完成各種任務。激光雷達為機器人賦予了 “視覺” 能力,使其能夠實時感知周圍環境,避開障礙物,準確定位自身位置,從而實現高效的物料搬運、產品裝配等作業流程。這不僅提高了生產效率,還降低了人力成本和因碰撞導致的設備損壞風險,推動了工業自動化的進一步發展。
激光雷達的技術發展不斷演進。早期的激光雷達體積較大、成本高昂且性能相對有限。如今,隨著技術的創新,其體積逐漸縮小,便于集成到各種設備中。同時,成本也在逐步降低,使得激光雷達的應用范圍得以進一步拓展。例如,一些消費級的無人機開始搭載激光雷達,用于地形測繪、農業植保監測等應用場景,讓這項先進技術走進了更多普通用戶的視野,為新興行業的興起提供了技術支撐。 激光雷達在強光或弱光條件下性能穩定,優于視覺傳感器。威睿晶科激光雷達算法
激光雷達關鍵原理:激光雷達的運作基于光探測與測距原理,通過發射激光束并接收反射光信號來感知周圍環境。設備內部的激光發射器向空間發射出多束激光脈沖,這些脈沖遇到物體后發生反射,接收器捕捉反射光,高精度時間測量系統記錄激光往返時間。根據光速恒定的物理規律,運用距離 = 光速 × 時間差 ÷2 的公式,就能精確計算出目標物體與激光雷達之間的距離。憑借這種原理,激光雷達可構建出目標物體的三維點云圖,如同給環境繪制出精細的 “數字畫像”,為后續的數據分析和決策提供基礎數據。威睿晶科激光雷達算法三維建模能力強,助力城市規劃與建筑施工。
多線束激光雷達的發展現狀:多線束激光雷達是目前市場上的主流產品之一,其掃描一次可產生多條掃描線,極大地豐富了所獲取的數據維度。當前市場上的多線束激光雷達產品種類繁多,線束數量涵蓋 4 線束、8 線束、16 線束、32 線束、64 線束和 128 線束等。進一步細分,還可分為 2.5D 激光雷達及 3D 激光雷達,二者的主要區別在于垂直視野范圍。隨著技術的不斷進步,多線束激光雷達的性能不斷提升,能夠更精確地獲取目標物體的三維形狀、位置等信息。在自動駕駛領域,多線束激光雷達為車輛提供了更多方面、準確的環境感知數據,是實現高級別自動駕駛的關鍵傳感器之一;在工業檢測、文物數字化等領域也有著廣泛的應用前景。
機器人導航的關鍵技術:對于機器人而言,準確的導航能力是其高效完成任務的基礎。激光雷達作為機器人導航的關鍵傳感器之一,能夠實時感知周圍環境,為機器人規劃出極好的行動路徑。在倉儲物流場景中,AGV(自動導引車)配備激光雷達后,可以在復雜的倉庫環境中自由穿梭,準確地找到貨物存放位置,并將貨物搬運到指定地點。在服務機器人領域,如掃地機器人、送餐機器人等,激光雷達能夠幫助它們快速識別房間內的家具、障礙物和邊界,實現自主導航和避障,提高服務的效率和質量。隨著機器人技術的不斷發展,激光雷達在機器人導航中的應用將更加廣和深入。激光雷達還具備出色的抗干擾能力,能夠有效抵御陽光、雨水、灰塵等自然因素的干擾。
激光雷達的掃描方式多樣,常見的有機械式掃描、固態掃描等。機械式激光雷達通過旋轉部件實現激光束的多角度掃描,具有掃描范圍廣、精度高的優點,但存在結構復雜、可靠性相對較低等問題。固態激光雷達則采用非機械的掃描方式,如相控陣技術或 MEMS 微機電系統技術,結構更加緊湊、堅固,適合大規模生產和應用,雖然在某些性能上可能稍遜于機械式,但隨著技術的不斷發展,其性能也在逐步提升,正逐漸成為未來激光雷達發展的主流方向之一。激光雷達技術,讓機器人更智能。激光雷達傳感器
激光雷達的分辨率遠高于傳統雷達。威睿晶科激光雷達算法
激光雷達是什么?激光雷達(英文:LaserRadar),是以發射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統。其工作原理是向目標發射探測信號(激光束),然后將接收到的從目標反射回來的信號(目標回波)與發射信號進行比較,作適當處理后,就可獲得目標的有關信息,如目標距離、方位、高度、速度、姿態、甚至形狀等參數,從而對飛機、導彈等目標進行探測、跟蹤和識別。它由激光發射機、光學接收機和信息處理系統等組成,激光器將電脈沖變成光脈沖發射出去,光接收機再把從目標反射回來的光脈沖還原成電脈沖,送到顯示器。激光雷達擁有分辨率高、隱蔽性好和抗有源干擾能力強等優點。其中,距離和速度分辨率高,意味著可以利用距離——多譜勒成像技術來獲得目標的清晰圖像,這也是激光雷達的優點,多數應用都是基于此。另外,激光直線傳播、方向性好、光束非常窄,只有在其傳播路徑上才能接收到,因此他人截獲非常困難,且激光雷達的發射系統(發射望遠鏡)口徑很小,可接收區域窄,有意發射的激光干擾信號進入接收機的概率極低;另外,自然界中能對激光雷達起干擾作用的信號源不多,因此激光雷達抗有源干擾的能力很強。威睿晶科激光雷達算法