工业领域中,激光雷达用于机器人导航与定位。在大型工厂、仓库等环境里,机器人需要在复杂的空间中自主移动并完成各种任务。激光雷达为机器人赋予了 “视觉” 能力,使其能够实时感知周围环境,避开障碍物,准确定位自身位置,从而实现高效的物料搬运、产品装配等作业流程。这不仅提高了生产效率,还降低了人力成本和因碰撞导致的设备损坏风险,推动了工业自动化的进一步发展。
激光雷达的技术发展不断演进。早期的激光雷达体积较大、成本高昂且性能相对有限。如今,随着技术的创新,其体积逐渐缩小,便于集成到各种设备中。同时,成本也在逐步降低,使得激光雷达的应用范围得以进一步拓展。例如,一些消费级的无人机开始搭载激光雷达,用于地形测绘、农业植保监测等应用场景,让这项先进技术走进了更多普通用户的视野,为新兴行业的兴起提供了技术支撑。 激光雷达在强光或弱光条件下性能稳定,优于视觉传感器。威睿晶科激光雷达算法
激光雷达关键原理:激光雷达的运作基于光探测与测距原理,通过发射激光束并接收反射光信号来感知周围环境。设备内部的激光发射器向空间发射出多束激光脉冲,这些脉冲遇到物体后发生反射,接收器捕捉反射光,高精度时间测量系统记录激光往返时间。根据光速恒定的物理规律,运用距离 = 光速 × 时间差 ÷2 的公式,就能精确计算出目标物体与激光雷达之间的距离。凭借这种原理,激光雷达可构建出目标物体的三维点云图,如同给环境绘制出精细的 “数字画像”,为后续的数据分析和决策提供基础数据。威睿晶科激光雷达算法三维建模能力强,助力城市规划与建筑施工。
多线束激光雷达的发展现状:多线束激光雷达是目前市场上的主流产品之一,其扫描一次可产生多条扫描线,极大地丰富了所获取的数据维度。当前市场上的多线束激光雷达产品种类繁多,线束数量涵盖 4 线束、8 线束、16 线束、32 线束、64 线束和 128 线束等。进一步细分,还可分为 2.5D 激光雷达及 3D 激光雷达,二者的主要区别在于垂直视野范围。随着技术的不断进步,多线束激光雷达的性能不断提升,能够更精确地获取目标物体的三维形状、位置等信息。在自动驾驶领域,多线束激光雷达为车辆提供了更多方面、准确的环境感知数据,是实现高级别自动驾驶的关键传感器之一;在工业检测、文物数字化等领域也有着广泛的应用前景。
机器人导航的关键技术:对于机器人而言,准确的导航能力是其高效完成任务的基础。激光雷达作为机器人导航的关键传感器之一,能够实时感知周围环境,为机器人规划出极好的行动路径。在仓储物流场景中,AGV(自动导引车)配备激光雷达后,可以在复杂的仓库环境中自由穿梭,准确地找到货物存放位置,并将货物搬运到指定地点。在服务机器人领域,如扫地机器人、送餐机器人等,激光雷达能够帮助它们快速识别房间内的家具、障碍物和边界,实现自主导航和避障,提高服务的效率和质量。随着机器人技术的不断发展,激光雷达在机器人导航中的应用将更加广和深入。激光雷达还具备出色的抗干扰能力,能够有效抵御阳光、雨水、灰尘等自然因素的干扰。
激光雷达的扫描方式多样,常见的有机械式扫描、固态扫描等。机械式激光雷达通过旋转部件实现激光束的多角度扫描,具有扫描范围广、精度高的优点,但存在结构复杂、可靠性相对较低等问题。固态激光雷达则采用非机械的扫描方式,如相控阵技术或 MEMS 微机电系统技术,结构更加紧凑、坚固,适合大规模生产和应用,虽然在某些性能上可能稍逊于机械式,但随着技术的不断发展,其性能也在逐步提升,正逐渐成为未来激光雷达发展的主流方向之一。激光雷达技术,让机器人更智能。激光雷达传感器
激光雷达的分辨率远高于传统雷达。威睿晶科激光雷达算法
激光雷达是什么?激光雷达(英文:LaserRadar),是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。它由激光发射机、光学接收机和信息处理系统等组成,激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去,光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲,送到显示器。激光雷达拥有分辨率高、隐蔽性好和抗有源干扰能力强等优点。其中,距离和速度分辨率高,意味着可以利用距离——多谱勒成像技术来获得目标的清晰图像,这也是激光雷达的优点,多数应用都是基于此。另外,激光直线传播、方向性好、光束非常窄,只有在其传播路径上才能接收到,因此他人截获非常困难,且激光雷达的发射系统(发射望远镜)口径很小,可接收区域窄,有意发射的激光干扰信号进入接收机的概率极低;另外,自然界中能对激光雷达起干扰作用的信号源不多,因此激光雷达抗有源干扰的能力很强。威睿晶科激光雷达算法