激光雷達傳感器以后可以應(yīng)用在哪一些場景?
作者: 嶺緯科技發(fā)表時間:2020-11-05 08:35:56
激光雷達,即光探測與測量,是一種集激光,全球定位系統(tǒng)(GPS)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)三種技術(shù)于一身的系統(tǒng),用于獲得數(shù)據(jù)并生成精確的DEM(數(shù)字高程模型)。從工作原理上講,與微波雷達沒有根本的區(qū)別,但相對于微波雷達,具有分辨率高、隱蔽性好、抗有源干擾能力強、低空探測性能好、體積小質(zhì)量輕等特點。激光雷達的作用是能精確測量目標(biāo)位置(距離和角度)、運動狀態(tài)(速度、振動和姿態(tài))和形狀,探測、識別、分辨和跟蹤目標(biāo)。例如:
激光雷達可以幫助機器人在未知環(huán)境中了解周邊地圖信息,為后續(xù)定位導(dǎo)航,甚至是人機互動提供很好的環(huán)境認(rèn)知能力,推進機器人智能化的進程。
一個成本占據(jù)無人駕駛汽車40%的激光雷達,可以幫助無人駕駛汽車獲取所在環(huán)境的三維位置信息,確定物體的位置、大小、外部形貌甚至材質(zhì)等信息,以“精準(zhǔn)”、“快速”、“高效作業(yè)”的空間探測能力成為是無人駕駛領(lǐng)域不可或缺的存在。
機器人領(lǐng)域——幫助機器人實現(xiàn)自主定位導(dǎo)航
自主定位導(dǎo)航是機器人實現(xiàn)自主行走的必備技術(shù),不管什么類型的機器人,只要涉及到自主移動,就需要在其行走的環(huán)境中進行導(dǎo)航定位,但傳統(tǒng)的定位導(dǎo)航方法由于智能化水平較低,沒有解決定位導(dǎo)航的問題,直至激光雷達的出現(xiàn),在很大程度上化解了這個難題,機器人采用的定位導(dǎo)航技術(shù)是以激光雷達SLAM為基礎(chǔ),增加視覺和慣性導(dǎo)航等多傳感器融合的方案幫助機器人實現(xiàn)自主建圖,路徑規(guī)劃、自主避障等任務(wù),它是目前性能最穩(wěn)定、可靠性最強的定位導(dǎo)航方法,且使用壽命長,后期改造成本低。
無人車領(lǐng)域——自主感知道路環(huán)境及規(guī)劃路線
在無人車領(lǐng)域,激光雷達主要以多線數(shù)為主,作用與機器人領(lǐng)域相當(dāng),主要是幫助汽車自主感知道路環(huán)境,自動規(guī)劃行車路線,并控制車輛到達預(yù)定的目標(biāo)。激光雷達是怎么幫汽車識別路口與方向呢?激光雷達使用的技術(shù)是飛行時間,就是根據(jù)激光遇到障礙物后的折返時間,計算目標(biāo)與自己的相對距離。激光光束可以準(zhǔn)確測量視場中物體輪廓邊沿與設(shè)備間的相對距離,這些輪廓信息組成所謂的點云并繪制出3D環(huán)境地圖,精度可達到厘米級別,從而提高測量精度.
無人機領(lǐng)域——規(guī)避障礙物
目前,激光雷達在低空飛行直升機障礙物規(guī)避方面已進入實用階段,在其他軍事應(yīng)用研究領(lǐng)域也日趨成熟。直升機在進行低空巡邏飛行時,極易與地面小山或建筑物相撞。為此,研制能規(guī)避地面障礙物的直升機機載雷達是人們夢寐以求的愿望。目前,這種雷達已在美國、德國和法國獲得了成功。
3D打印——扮演測量、監(jiān)控等角色
在3D打印里面也會有用到激光雷達(激光測距傳感器)的地方,如之前很火的Printoptical3D打印技術(shù)本質(zhì)上是一種“從CAD設(shè)計到光學(xué)部件”的一站式技術(shù),其打印出來的光學(xué)部件不需要進行像拋光、研磨和著色這樣的后處理。這種技術(shù)主要基于成熟的寬幅工業(yè)噴墨打印設(shè)備,通過紫外線固化的透明聚合物液滴噴射出來,然后被集成在打印頭上的強紫外線燈固化,最終可以形成各種各樣的幾何形狀,激光雷達在這里面扮演者測量、監(jiān)控等角色。
激光雷達,即光探測與測量,是一種集激光,全球定位系統(tǒng)(GPS)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)三種技術(shù)于一身的系統(tǒng),用于獲得數(shù)據(jù)并生成精確的DEM(數(shù)字高程模型)。從工作原理上講,與微波雷達沒有根本的區(qū)別,但相對于微波雷達,具有分辨率高、隱蔽性好、抗有源干擾能力強、低空探測性能好、體積小質(zhì)量輕等特點。激光雷達的作用是能精確測量目標(biāo)位置(距離和角度)、運動狀態(tài)(速度、振動和姿態(tài))和形狀,探測、識別、分辨和跟蹤目標(biāo)。例如:
激光雷達可以幫助機器人在未知環(huán)境中了解周邊地圖信息,為后續(xù)定位導(dǎo)航,甚至是人機互動提供很好的環(huán)境認(rèn)知能力,推進機器人智能化的進程。
一個成本占據(jù)無人駕駛汽車40%的激光雷達,可以幫助無人駕駛汽車獲取所在環(huán)境的三維位置信息,確定物體的位置、大小、外部形貌甚至材質(zhì)等信息,以“精準(zhǔn)”、“快速”、“高效作業(yè)”的空間探測能力成為是無人駕駛領(lǐng)域不可或缺的存在。
機器人領(lǐng)域——幫助機器人實現(xiàn)自主定位導(dǎo)航
自主定位導(dǎo)航是機器人實現(xiàn)自主行走的必備技術(shù),不管什么類型的機器人,只要涉及到自主移動,就需要在其行走的環(huán)境中進行導(dǎo)航定位,但傳統(tǒng)的定位導(dǎo)航方法由于智能化水平較低,沒有解決定位導(dǎo)航的問題,直至激光雷達的出現(xiàn),在很大程度上化解了這個難題,機器人采用的定位導(dǎo)航技術(shù)是以激光雷達SLAM為基礎(chǔ),增加視覺和慣性導(dǎo)航等多傳感器融合的方案幫助機器人實現(xiàn)自主建圖,路徑規(guī)劃、自主避障等任務(wù),它是目前性能最穩(wěn)定、可靠性最強的定位導(dǎo)航方法,且使用壽命長,后期改造成本低。
無人車領(lǐng)域——自主感知道路環(huán)境及規(guī)劃路線
在無人車領(lǐng)域,激光雷達主要以多線數(shù)為主,作用與機器人領(lǐng)域相當(dāng),主要是幫助汽車自主感知道路環(huán)境,自動規(guī)劃行車路線,并控制車輛到達預(yù)定的目標(biāo)。激光雷達是怎么幫汽車識別路口與方向呢?激光雷達使用的技術(shù)是飛行時間,就是根據(jù)激光遇到障礙物后的折返時間,計算目標(biāo)與自己的相對距離。激光光束可以準(zhǔn)確測量視場中物體輪廓邊沿與設(shè)備間的相對距離,這些輪廓信息組成所謂的點云并繪制出3D環(huán)境地圖,精度可達到厘米級別,從而提高測量精度.
無人機領(lǐng)域——規(guī)避障礙物
目前,激光雷達在低空飛行直升機障礙物規(guī)避方面已進入實用階段,在其他軍事應(yīng)用研究領(lǐng)域也日趨成熟。直升機在進行低空巡邏飛行時,極易與地面小山或建筑物相撞。為此,研制能規(guī)避地面障礙物的直升機機載雷達是人們夢寐以求的愿望。目前,這種雷達已在美國、德國和法國獲得了成功。
3D打印——扮演測量、監(jiān)控等角色
在3D打印里面也會有用到激光雷達(激光測距傳感器)的地方,如之前很火的Printoptical3D打印技術(shù)本質(zhì)上是一種“從CAD設(shè)計到光學(xué)部件”的一站式技術(shù),其打印出來的光學(xué)部件不需要進行像拋光、研磨和著色這樣的后處理。這種技術(shù)主要基于成熟的寬幅工業(yè)噴墨打印設(shè)備,通過紫外線固化的透明聚合物液滴噴射出來,然后被集成在打印頭上的強紫外線燈固化,最終可以形成各種各樣的幾何形狀,激光雷達在這里面扮演者測量、監(jiān)控等角色。