鐳射雷達線數 單線與多線鐳射雷達的區別

領銜資訊發表於2021-06-17

近年來, 鐳射雷達技術發展迅猛,已在機器人、無人駕駛、AGV等多個領域被廣泛應用。根據鐳射雷達線數的不同,目前,鐳射雷達可分為單線及多線鐳射雷達,那不同線數的鐳射雷達之間究竟有什麼區別呢?我們一起來看看!

多線鐳射雷達

多線鐳射雷達是由多個發she器和接收器組成,透過電機的旋轉,獲得多條線束,線數越多物體表面輪廓越完善,所以處理的資料量越大,硬體要求更高。一般多線鐳射雷達設計為2的指數級,可分為4線、8線、16線、32線、64線和128線之分,不同的線束採集到的資訊不同,對應的工作場景也不同。

多線鐳射雷達現下主要以無人駕駛領域為主要應用,在該領域透過鐳射雷達可以掃描到周圍環境的資訊,運用相關演算法對比上一幀及下一幀環境的變化,能較為容易的檢測出周圍環境的車輛及行人。

從技術路線上看,多線鐳射雷達主要有MEMS、flash面陣、OPA等不同流派,且不同技術路線的產品在可靠性、量產難度、成本、成熟度、工藝難度上均不同。

例如光相控陣OPA理論效能最為強悍,但是功率受限無法滿足距離要求,MEMS雖然具備量產可能性,但是其方案一致性和產品壽命始終無法保證。flash工藝最為成熟且供應鏈齊全,但是其系統的輸出能量限制導致其不可能超越單點測距的距離。

這主要是由於多線鐳射雷達發展時間較短,大多企業仍處於技術研發階段。包括美國的Velodyne、Quanegy以及德國的IBEO品牌等,國內的禾賽、速騰聚創等,此外華為也加入了鐳射雷達賽道。從目前來看,Velodyne仍是現下多線鐳射雷達的標杆企業,但Velodyne產品價格相對更為昂貴,一本的企業難以承受。在無人駕駛領域領域,如何降低鐳射雷達成本仍是目前所要解決的核心問題。

單線鐳射雷達

相較於多線鐳射雷達,單線鐳射雷達出現更早,技術也相對成熟,是服務機器人中不可或缺的重要感測器,相較於影像和超聲波測距,具有良好的指向性和高度聚焦性,是目前最可靠、穩定的定位技術。鐳射雷達感測器獲取地圖資訊,構建地圖,實現路徑規劃與導航。

相較於多線鐳射雷達,單線鐳射雷達在角頻率及靈敏度上反應更快捷,其掃描速度快、解析度強、可靠性高。所以,在測試周圍障礙物的距離和精度上都更加精準。

目前,國內外已有sick、北洋、思嵐科技等鐳射雷達廠商,總體來說,應用於機器人上的鐳射雷達,國內外技術差異並不是很明顯。作為機器人定位導航領域的領先企業,目前思嵐科技的鐳射雷達產品已佔據了我國大部分市場份額。

思嵐科技主要採用影像的方法進行鐳射雷達感測器的設計,當鐳射到達物體表面後產生髮射,透過接收鐳射在感光平面上的成像點,根據遠近不同導致成像點畫素座標位置來求得距離。這一設計,直接避免了鐳射雷達安裝依賴國外進口的特殊的鐳射發she器,降低了鐳射雷達的成本。

綜合來說,多線鐳射雷達應用場景更為複雜,主要適用於無人駕駛領域,對雷達效能要求更高,但價格昂貴,一般企業難以承受。而單線鐳射雷達相對來說結構更為簡單,成本也更低,更容易滿足服務機器人的使用需求,在距離及精度上也更加精準。


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