機(jī)械式激光雷達(dá),工作原理,發(fā)射和接收模塊被電機(jī)電動進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)。在豎直方向上排布多組激光線束,發(fā)射模塊以一定頻率發(fā)射激光線,通過不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射頭實現(xiàn)動態(tài)掃描。優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:機(jī)械式激光雷達(dá)作為較早裝車的產(chǎn)品,技術(shù)已經(jīng)比較成熟,因為其是由電機(jī)控制旋轉(zhuǎn),所以可以長時間內(nèi)保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,每次掃描的速度都是線性的。并且由于『站得高』,機(jī)械式激光雷達(dá)可以對周圍環(huán)境進(jìn)行精度夠高并且清晰穩(wěn)定的360度環(huán)境重構(gòu)。劣勢:雖然技術(shù)成熟,但因為其內(nèi)部的激光收發(fā)模組線束多,并且需要復(fù)雜的人工調(diào)整,制造周期長,所以成本并不低,并且可靠性差,導(dǎo)致可量產(chǎn)性不高。其次,機(jī)械式激光雷達(dá)體積過大,消費者接受度不高。然后,它的壽命大約在1000h~3000h,而汽車廠商的要求是至少13000h,這也決定了其很難走向C端市場。激光雷達(dá)在無人倉儲系統(tǒng)中實現(xiàn)貨物的精確定位。重慶激光雷達(dá)正規(guī)
視場角與分辨率,激光雷達(dá)視場角分為水平視場角和垂直視場角,水平視場角即為在水平方向上可以觀測的角度范圍,旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)旋轉(zhuǎn)一周為 360°,所以水平視場角為 360°。垂直視場角為在垂直方向上可以觀測的角度,一般為 40°。而它并不是對稱均勻分布的,因為我們主要是需要掃描路面上的障礙物,而不是把激光打向天空,為了良好的利用激光,因此激光光束會盡量向下偏置一定的角度。并且為了達(dá)到既檢測到障礙物,同時把激光束集中到中間感興趣的部分,來更好的檢測車輛,激光雷達(dá)的光束不是垂直均勻分布的,而是中間密,兩邊疏。 可以看到激光雷達(dá)的有一定的偏置,向上的角度為 15°,向下的為 25°,并且激光光束中間密集,兩邊稀疏。江蘇傲覽Avia激光雷達(dá)制造激光雷達(dá)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域用于監(jiān)測作物生長情況。
當(dāng)我們用當(dāng)前幀和整個點云地圖進(jìn)行匹配的時候,我們便能得到傳感器在整個地圖中的位姿,從而實現(xiàn)在地圖中的定位。傳感器車規(guī)化,固態(tài)激光雷達(dá)取消了機(jī)械結(jié)構(gòu),能夠擊中目前機(jī)械旋轉(zhuǎn)式的成本和可靠性的痛點,是激光雷達(dá)的發(fā)展方向。除了這兩大迫切解決的痛點外,目前量產(chǎn)的激光雷達(dá)探測距離不足,只能滿足低速場景(如廠區(qū)內(nèi)、校園內(nèi)等)的應(yīng)用。日常駕駛、高速駕駛的場景仍在測試過程中。當(dāng)前機(jī)械式激光雷達(dá)的價格十分昂貴,Velodyne 在售的 64/32/16 線產(chǎn)品的官方定價分別為 8 萬/4 萬/8 千美元。一方面,機(jī)械式激光雷達(dá)由發(fā)射光源、轉(zhuǎn)鏡、接收器、微控馬達(dá)等精密零部件構(gòu)成,制造難度大、物料成本較高;另一方面,激光雷達(dá)仍未大規(guī)模進(jìn)入量產(chǎn)車、需求量小,研發(fā)費用等固定成本難以攤薄。 量產(chǎn) 100 萬臺 VLP-32后,那么其售價將會降至 400 美元左右。
激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)自誕生以來,緊跟底層器件的前沿發(fā)展,呈現(xiàn)出了技術(shù)水平高的突出特點。激光雷達(dá)廠商不斷引入新的技術(shù)架構(gòu),提升探測性能并拓展應(yīng)用領(lǐng)域:從激光器發(fā)明之初的單點激光雷達(dá)到后來的單線掃描激光雷達(dá),以及在無人駕駛技術(shù)中獲得普遍認(rèn)可的多線掃描激光雷達(dá),再到技術(shù)方案不斷創(chuàng)新的固態(tài)式激光雷達(dá)、FMCW激光雷達(dá),以及如今芯片化的發(fā)展趨勢,激光雷達(dá)一直以來都是新興技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用的表示。適用于實現(xiàn)部分視場角(如前向)的探測,因為不含機(jī)械掃描器件,其體積相較于其他架構(gòu)較為緊湊。激光雷達(dá)在物流領(lǐng)域提高了貨物分揀和配送的效率。
激光雷達(dá)(Lidar)光束范圍很窄,所以需要更多的縱向光束,以覆蓋大的面積,所以線束決定著畫面大小,掃描再通過返回的時間測量距離,并精確、快速構(gòu)建模型,相比目前的其他雷達(dá)強(qiáng)太多,所以更適合自動駕駛系統(tǒng),但也同樣易受天氣影像,成本較高。轉(zhuǎn)鏡:轉(zhuǎn)鏡分為一維轉(zhuǎn)鏡和二維轉(zhuǎn)鏡。一維轉(zhuǎn)鏡通過旋轉(zhuǎn)的多面體反射鏡,將激光反射到不同的方向;二維轉(zhuǎn)鏡顧名思義內(nèi)部集成了兩個轉(zhuǎn)鏡,一個多邊棱鏡負(fù)責(zé)橫向旋轉(zhuǎn),一個負(fù)責(zé)縱向翻轉(zhuǎn),實現(xiàn)一束激光包攬橫縱雙向掃描。轉(zhuǎn)鏡激光雷達(dá)體積小、成本低,與機(jī)械式激光雷達(dá)效果一致,但機(jī)械頻率也很高,在壽命上不夠理想。激光雷達(dá)在氣象觀測中用于監(jiān)測大氣流動和降水情況。廣東泰覽Tele-15激光雷達(dá)價格
激光雷達(dá)在智能機(jī)器人導(dǎo)航中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。重慶激光雷達(dá)正規(guī)
緊接著,一個激光雷達(dá)如果能在同一個空間內(nèi),按照設(shè)定好的角度發(fā)射多條激光,就能得到多條基于障礙物的反射信號。再配合時間范圍、激光的掃描角度、GPS 位置和 INS 信息,經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后,這些信息配合x,y,z坐標(biāo),就會成為具有距離信息、空間位置信息等的三維立體信號,再基于軟件算法組合起來,系統(tǒng)就可以得到線、面、體等各種相關(guān)參數(shù),以此建立三維點云圖,繪制出環(huán)境地圖,就能變成汽車的“眼睛”。激光雷達(dá)是由激光發(fā)射單元和激光接收單元組成,發(fā)射單元的工作方式是向外發(fā)射激光束層,層數(shù)越多,精度也越高(如下圖所示),不過這也意味著傳感器尺寸越大。發(fā)射單元將激光發(fā)射出去后,當(dāng)激光遇到障礙物會反射,從而被接收器接收,接收器根據(jù)每束激光發(fā)射和返回的時間,創(chuàng)建一組點云,高質(zhì)量的激光雷達(dá),每秒較多可以發(fā)出200多束激光。重慶激光雷達(dá)正規(guī)