3D激光雷達(dá)的5大應(yīng)用

3D激光雷達(dá)是一種光學(xué)感知技術(shù)，可讓機(jī)器看到世界，做出決策并導(dǎo)航。目前，激光雷達(dá)技術(shù)和市場(chǎng)正在迅速發(fā)展，使用激光雷達(dá)的機(jī)器范圍從小型服務(wù)機(jī)器人到大型自動(dòng)駕駛汽車(chē)。

1、自動(dòng)駕駛

　　近幾年無(wú)人駕駛非常熱門(mén)，而激光雷達(dá)可謂是無(wú)人駕駛領(lǐng)域中最重要的環(huán)節(jié)。無(wú)人駕駛汽車(chē)是通過(guò)車(chē)載傳感系統(tǒng)感知環(huán)境，自動(dòng)規(guī)劃行車(chē)路線并控制車(chē)輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車(chē)。

　　在無(wú)人車(chē)領(lǐng)域，激光雷達(dá)主要以多線數(shù)為主，主要是幫助汽車(chē)自主感知道路環(huán)境，自動(dòng)規(guī)劃行車(chē)路線，并控制車(chē)輛到達(dá)預(yù)定的目標(biāo)。激光雷達(dá)是怎么幫汽車(chē)識(shí)別路口與方向呢?激光雷達(dá)使用的技術(shù)是飛行時(shí)間，就是根據(jù)激光遇到障礙物后的折返時(shí)間，計(jì)算目標(biāo)與自己的相對(duì)距離。激光光束可以準(zhǔn)確測(cè)量視場(chǎng)中物體輪廓邊沿與設(shè)備間的相對(duì)距離，這些輪廓信息組成所謂的點(diǎn)云并繪制出3D環(huán)境地圖，精度可達(dá)到厘米級(jí)別，從而提高測(cè)量精度。

目前，激光雷達(dá)的應(yīng)用囊括了無(wú)人駕駛的定位、路沿/可行駛區(qū)域檢測(cè)、車(chē)道標(biāo)識(shí)線檢測(cè)、障礙物檢測(cè)、動(dòng)態(tài)物體跟蹤、障礙物分類(lèi)識(shí)別等功能模塊。

2、機(jī)器人

　　激光雷達(dá)又被稱(chēng)為機(jī)器人的眼睛。機(jī)器人采用的定位導(dǎo)航技術(shù)是以激光雷達(dá)SLAM為基礎(chǔ)，增加視覺(jué)和慣性導(dǎo)航等多傳感器融合的方案幫助機(jī)器人實(shí)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(qiáng)的定位導(dǎo)航方法，且使用壽命長(zhǎng)，后期改造成本低。

　　掃地機(jī)器人是目前單線激光雷達(dá)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，激光雷達(dá)配合slam算法，可以讓掃地機(jī)器人在房間里實(shí)現(xiàn)智能清掃，清掃的過(guò)程中繪制地圖，實(shí)時(shí)傳輸?shù)绞謾C(jī)APP，就算用戶不在家，也可以通過(guò)手機(jī)APP查看清掃情況，以及安排其他地方清掃。

3、無(wú)人機(jī)

　　目前，激光雷達(dá)在低空飛行直升機(jī)障礙物規(guī)避方面已進(jìn)入實(shí)用階段，在其他軍事應(yīng)用研究領(lǐng)域也日趨成熟。直升機(jī)在進(jìn)行低空巡邏飛行時(shí)，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(jī)機(jī)載雷達(dá)是人們夢(mèng)寐以求的愿望。目前，這種雷達(dá)已在美國(guó)、德國(guó)和法國(guó)獲得了成功。

4、VR/AR

　　VR/AR也是最近幾年火起來(lái)的，市場(chǎng)前景可觀。VR一體機(jī)、智能眼鏡等產(chǎn)品已經(jīng)面市，AR眼鏡、AR頭顯的應(yīng)用也是非常之廣。

　　在用到AR頭顯進(jìn)行的游戲中，運(yùn)用的空間感知定位技術(shù)里面會(huì)用到激光雷達(dá)和許多配套的光學(xué)傳感器，通過(guò)SLAM技術(shù)(即時(shí)定位與地圖構(gòu)建)，精準(zhǔn)定位自己在三維空間中的位置，增強(qiáng)在游戲中的真實(shí)體驗(yàn)感。

5、3D打印

　　在3D打印里面也會(huì)有用到激光雷達(dá)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(jì)到光學(xué)部件”的一站式技術(shù)，其打印出來(lái)的光學(xué)部件不需要進(jìn)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(guò)紫外線固化的透明聚合物液滴噴射出來(lái)，然后被集成在打印頭上的強(qiáng)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(dá)在這里面扮演者測(cè)量、監(jiān)控等角色。

　　歷經(jīng)40余年的發(fā)展，激光雷達(dá)技術(shù)已從最初的激光測(cè)距技術(shù)，逐步發(fā)展了激光跟蹤、激光測(cè)速、激光掃描成像、激光多普勒成像等技術(shù)，因此出現(xiàn)了各種不同種類(lèi)的激光雷達(dá)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。激光雷達(dá)不只為機(jī)器人和無(wú)人駕駛而生，它還被廣泛應(yīng)用于軍事、智慧交通、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。