激光雷达是什么？一文带你读懂激光雷达

隨著人工智能的發(fā)展 ，激光雷達(dá)也獲得了廣泛的關(guān)注，在機(jī)器人領(lǐng)域，激光雷達(dá)可以幫助機(jī)器人在未知環(huán)境中了解周邊地圖信息，為后續(xù)定位導(dǎo)航提供很好的環(huán)境認(rèn)知能力，幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)智能行走。

什么是激光雷達(dá)？

激光雷達(dá)是一種用于獲取精確位置信息的傳感器，猶如人類的眼睛，可以確定物體的位置、大小等，由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)及信息處理三部分組成。

其工作原理是向目標(biāo)探測(cè)物發(fā)送探測(cè)信號(hào)（激光束），然后將目標(biāo)發(fā)射回來的信號(hào)（目標(biāo)回波）與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較，進(jìn)行適當(dāng)處理后，便可獲取目標(biāo)的相關(guān)信息，例如，目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)，從而對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、跟蹤和識(shí)別。

激光雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)

分辨率高

激光雷達(dá)工作于光學(xué)波段，頻率比微波高2～3個(gè)數(shù)量級(jí)以上，因此，與微波雷達(dá)相比，激光雷達(dá)具有極高的距離分辨率、角分辨率和速度分辨率。

抗干擾能力強(qiáng)

激光波長(zhǎng)短，可發(fā)射發(fā)散角非常小的激光束，多路徑效應(yīng)?。ú粫?huì)形成定向發(fā)射，與微波或者毫米波產(chǎn)生多路徑效應(yīng)），可探測(cè)低空或超低空目標(biāo)。

不受光線影響

激光雷達(dá)可全天候進(jìn)行偵測(cè)任務(wù)。它只需發(fā)射自己的激光束，通過探測(cè)發(fā)射激光束的回波信號(hào)來獲取目標(biāo)信息。

體積小、質(zhì)量輕

通常普通微波雷達(dá)的體積龐大，整套系統(tǒng)質(zhì)量數(shù)以噸記，光天線口徑就達(dá)幾米甚至幾十米。而激光雷達(dá)就要輕便、靈巧得多,外觀只有厘米級(jí)。而且激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，維修方便，操縱更容易。

激光雷達(dá)在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用

如果讓機(jī)器人識(shí)別物體、行走、避障等，那首先需要為機(jī)器人提供激光雷達(dá)技術(shù)，幫助機(jī)器人進(jìn)行地圖繪制、確定自身定位及感知周邊環(huán)境，以及對(duì)周邊的物體進(jìn)行定位。拿掃地機(jī)器人舉例，掃地機(jī)器人是目前激光雷達(dá)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，激光雷達(dá)配合SLAM算法，可以讓掃地機(jī)器人在房間里實(shí)現(xiàn)智能清掃，清掃的過程中進(jìn)行地圖繪制，實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)绞謾C(jī)中，就算用戶不在家，也可通過手機(jī)查看清掃情況，以及安排其他地方清掃。

知名激光雷達(dá)企業(yè)

從上圖中，我們可以了解到，在機(jī)器人領(lǐng)域，我國(guó)從事激光雷達(dá)的企業(yè)有思嵐科技、速騰聚創(chuàng)、禾賽科技等多家知名企業(yè)，基本以研發(fā)固態(tài)激光雷達(dá)為主，而思嵐科技是最早一批做激光雷達(dá)的廠商，已占據(jù)70%以上的市場(chǎng)份額，在激光雷達(dá)的研發(fā)上，思嵐科技不僅做了技術(shù)的升級(jí)，還努力實(shí)現(xiàn)成本的降低，在一定程度上解決導(dǎo)航定位模塊使用成本的問題，擴(kuò)大應(yīng)用層面。目前最新一代RPLIDAR A3激光雷達(dá)能夠?qū)崿F(xiàn)25米半徑的測(cè)距，而測(cè)量頻率能夠做到16K/S，并且室內(nèi)外均可使用。

在幫助機(jī)器人智能行走的路途中，激光雷達(dá)發(fā)揮了重要作用。除了機(jī)器人領(lǐng)域，激光雷達(dá)還廣泛應(yīng)用于無人駕駛、AR/VR、3D打印等多個(gè)行業(yè)。