激光雷达在应用中容易受哪些环境影响？

作為“機(jī)器之眼”的激光雷達(dá)在實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能行走中發(fā)揮了重要作用，它能幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)周圍環(huán)境的全面感知，構(gòu)建所在環(huán)境的高精度輪廓信息。但在實(shí)際應(yīng)用中，不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些環(huán)境干擾來阻礙激光雷達(dá)的運(yùn)行，激光雷達(dá)運(yùn)行的好壞將直接影響機(jī)器人的定位導(dǎo)航效果。因此，如何應(yīng)對(duì)激光雷達(dá)的抗干擾因素顯得尤為重要。

首先，我們先來了解下激光雷達(dá)在使用中容易受哪些環(huán)境的影響？

1、光源（自然光/人造光）

激光雷達(dá)的光源干擾有自然光及人造光之分，不論是自然光源還是人造光源，在掃描建圖的時(shí)都易產(chǎn)生噪點(diǎn)，影響超聲波等傳感器的誤觸發(fā)，繼而影響導(dǎo)航效率。同時(shí)，也可能導(dǎo)致雷達(dá)的有效測量距離變短或者完全無法進(jìn)行距離測量。

自然光源 （左）、 人造光源（右）

針對(duì)光源等因素帶來的干擾，思嵐科技采用了獨(dú)有的算法+傳感器技術(shù)，對(duì)射燈、指示燈、金屬等光源產(chǎn)生的噪點(diǎn)進(jìn)行過濾，大大降低噪點(diǎn)帶來的導(dǎo)航干擾。

RPLIDAR 應(yīng)對(duì)環(huán)境光干擾

RPLIDAR 應(yīng)對(duì)人造光源干擾

2、玻璃

激光雷達(dá)基于光學(xué)檢測，所以，激光會(huì)穿過透明玻璃，從而造成一定概率的漏檢。呈現(xiàn)在地圖上的結(jié)果就是地圖毛刺、扭曲、不完整。

地圖毛刺多

針對(duì)這種情況，思嵐科技的激光雷達(dá)對(duì)毛玻璃可以直接探測，對(duì)玻璃支持使用超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)融合避障。

3、高反射材質(zhì)

除了光源、玻璃材質(zhì)的干擾之外，環(huán)境中的高反射材質(zhì)也會(huì)對(duì)雷達(dá)造成一些影響，容易使地圖丟點(diǎn)嚴(yán)重。

雷達(dá)對(duì)透明玻璃（左）和毛玻璃（右）的檢測

與光源類似，思嵐科技針對(duì)此問題在算法及光學(xué)上下了不少功夫，對(duì)鏡面帶來的噪點(diǎn)可以進(jìn)行濾波，建圖導(dǎo)航幾乎不受影響。

4、低反光率物體

與白色物體不同的是，深色物體因吸收了絕大部的光能量，所以 降低了雷達(dá)的檢出率和分辨率，地圖呈現(xiàn)的狀態(tài)一般是邊界都比較模糊或者成散狀的點(diǎn)。

經(jīng)過多年的持續(xù)創(chuàng)新和產(chǎn)品迭代，目前思嵐科技的RPLIDAR 系列雷達(dá)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)黑色物體達(dá)到12米以上的檢測距離。滿足一般的家用和商用需求。

5、雨雪粉塵等

雨雪、水漬、灰塵、惡劣天氣等都是常見的干擾雷達(dá)工作性能的環(huán)境因素，造成雷達(dá)性能減弱或無法使用。

為規(guī)避雨雪粉塵等環(huán)境干擾因素，思嵐科技的RPLIDAR系列目前有些選型雷達(dá)擁有獨(dú)立封閉式外罩，全面保護(hù)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，保證雷達(dá)擁有穩(wěn)定的工作環(huán)境，滿足商用乃至工業(yè)場景應(yīng)用需求。針對(duì)室外惡劣的粉塵環(huán)境，思嵐科技也有進(jìn)一步的動(dòng)作讓雷達(dá)擁有這類環(huán)境的抗干擾能力。

經(jīng)過以上介紹我們了解到光源、玻璃、高反射材質(zhì)、低反光率物體及雨雪粉塵等都是對(duì)激光雷達(dá)應(yīng)用造成干擾的因素，如處理的不好很容易對(duì)機(jī)器人后續(xù)定位導(dǎo)航造成影響。而針對(duì)以上環(huán)境干擾因素，思嵐科技采用了自己獨(dú)有的算法及特殊處理進(jìn)行改進(jìn)，能最大程度避免環(huán)境因素對(duì)雷達(dá)造成的影響。