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  • TOF激光雷达测距原理

     

    如今,激光雷達已廣泛應(yīng)用于機器人、無人駕駛等多個領(lǐng)域,作為機器感知最重要的傳感器,激光雷達發(fā)揮了巨大作用,根據(jù)技術(shù)原理的不同,激光雷達主要可分為三角測距激光雷達與TOF激光雷達,目前在國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)主要以三角測距激光雷達為主,基于TOF原理的激光雷達也逐漸迎來蓬勃發(fā)展。今天我們就先來聊聊TOF激光雷達。

    以現(xiàn)下較熱的TOF激光雷達RPLIDAR S1為例,RPLIDAR S1包括了激光測距核心以及使激光測距核心高速旋轉(zhuǎn)的供電與機械部分。正常工作時,測距核心將開始順時針旋轉(zhuǎn)掃描。用戶可以通過 RPLIDAR的掃描測距數(shù)據(jù),以及對電機的旋轉(zhuǎn)速度進行控制。

     TOF激光雷達測距原理

    TOF激光雷達RPLIDAR S1 系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

    同時,RPLIDAR S1還自帶轉(zhuǎn)速檢測與自適應(yīng)系統(tǒng),掃描時角分辨率會自動隨著實際旋轉(zhuǎn)頻率做出調(diào)整。無需使用者為其提供復(fù)雜的供電系統(tǒng)。

    其主要工作原理是基于激光飛行時間測距技術(shù),再配合思嵐科技研發(fā)的高速激光采集處理機構(gòu),能進行每秒9200次的測距動作,在測距過程中,RPLIDAR S1將發(fā)射經(jīng)過調(diào)制的紅外激光信號,該激光信號在照射到目標物體后產(chǎn)生的反光將被 RPLIDAR S1 的激光采集系統(tǒng)接收,然后經(jīng)過嵌入在 RPLIDAR S1 內(nèi)部的DSP處理器實時解算,被照射到的目標物體與 RPLIDAR S1 的距離值以及當(dāng)前的角度信息將從通訊接口中輸出。

     TOF激光雷達測距原理圖

    TOF激光雷達RPLIDAR S1的工作原理示意圖

     

    在電機機構(gòu)的驅(qū)動下,激光雷達的測距核心將順時針旋轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)對周圍環(huán)境的 360 度全方位掃描測距檢測。

     TOF激光雷達掃描所得環(huán)境示意圖

    TOF激光雷達掃描所得環(huán)境示意圖

    基于TOF原理的RPLIDAR S1激光雷達,目前可實現(xiàn)40米的測距距離,同時也是國內(nèi)目前體積最小的激光雷達,即使在遠距離物體條件下,這款TOF激光雷達也能保證測量的精度不發(fā)生改變,同時在室外及更大場景中,其性能依舊穩(wěn)定。

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