工業自動化與自動駕駛:工業自動化,機器人應用范圍包括無人送貨小車、自動清掃車輛、園區內的接駁車、港口或礦區的無人作業車、執行監控或巡線任務的無人機等,這些場景的主要特點是路線相對固定、環境相對簡單、行駛速度相對較低(通常不超過30km/h)。激光雷達可安裝在AGV等小型車輛中,在工廠或倉庫中,集成激光雷達可以被用于導航自動化設備,如自動引導車和機器人,并幫助它們避免撞擊障礙物,以幫助其在無人環境下自動感知路線從而進行日常作業。激光雷達在智能交通信號燈控制中實現了車輛流量的精確感知。電力激光雷達參考價
輔助駕駛,在目前的L2/L3級高級輔助駕駛中,激光雷達可覆蓋前向視場(水平視場角覆蓋60°到120°)以實現自動跟車或者高速自適應巡航等功能。通過發射信號和反射信號的對比,構建出點云圖,從而實現諸如目標距離、方位、速度、姿態、形狀等信息的探測和識別。除了傳統的障礙物檢測以外,激光雷達還可以應用于車道線檢測。優點在于測距遠、精度高,獲取信息豐富,抗源干擾能力強。自動駕駛,未來,L4/L5級無人駕駛應用的實現,有賴于激光雷達提供的感知信息。激光雷達是一種可以掃描周圍環境并生成三維圖像的傳感器。它可以被用于識別障礙物、構建地圖和定位車輛等應用場景。該級別應用需要面對復雜多變的行駛環境,對激光雷達性能水平要求較高,在要求360°水平掃描范圍的同時,對于低反射率物體的較遠測距能力需要達到200m,且需要更高的線數以及更密的點云分辨率;同時為了減少噪點還需要激光雷達具有抵抗同環境中其他激光雷達干擾的能力。廣東車載激光雷達規格測繪領域中激光雷達快速采集地形數據,繪制高精度地圖。
參數指標:(一)視場角,視場角決定了激光雷達能夠看到的視野范圍,分為水平視場角和垂直視場角,視場角越大,表示視野范圍越大,反之則表示視野范圍越小。以圖3中的激光雷達為例,旋轉式激光雷達的水平視場角為360°,垂直視場角為26.9°,固態激光雷達的水平視場角為60°,垂直視場角為20°。(二)線數,線數越高,表示單位時間內采樣的點就越多,分辨率也就越高,目前無人駕駛車一般采用32線或64線的激光雷達。(三)分辨率,分辨率和激光光束之間的夾角有關,夾角越小,分辨率越高。固態激光雷達的垂直分辨率和水平分辨率大概相當,約為0.1°,旋轉式激光雷達的水平角分辨率為0.08°,垂直角分辨率約為0.4°。
MEMS陣鏡激光雷達優點:MEMS微振鏡擺脫了笨重的馬達、多發射/接收模組等機械運動裝置,毫米級尺寸的微振鏡較大程度上減少了激光雷達的尺寸,提高了穩定性;MEMS微振鏡可減少激光發射器和探測器數量,極大地降低成本。缺點:有限的光學口徑和掃描角度限制了Lidar的測距能力和FOV,大視場角需要多子視場拼接,這對點云拼接算法和點云穩定度要求都較高;抗沖擊可靠性存疑;振鏡尺寸問題:遠距離探測需要較大的振鏡,不但價格貴,對快軸/慢軸負擔大,材質的耐久疲勞度存在風險,難以滿足車規的DV、PV的可靠性、穩定性、沖擊、跌落測試要求;懸臂梁:硅基MEMS的懸臂梁結構實際非常脆弱,快慢軸同時對微振鏡進行反向扭動,外界的振動或沖擊極易直接致其斷裂。Mid - 360 水平 360°、垂直 59° 視場角,提供點云數據輔助決策。
不同類激光雷達的優缺點:機械旋轉式激光雷達,機械旋轉式Lidar的發射和接收模塊存在宏觀意義上的轉動。在豎直方向上排布多組激光線束,發射模塊以一定頻率發射激光線,通過不斷旋轉發射頭實現動態掃描。機械旋轉Lidar分立的收發組件導致生產過程要人工光路對準,費時費力,可量產性差。目前有的機械旋轉Lidar廠商在走芯片化的路線,將多線激光發射模組集成到一片芯片,提高生產效率和量產性,降低成本,減小旋轉部件的大小和體積,使其更易過車規。優點:技術成熟;掃描速度快;可360度掃描。缺點:可量產性差:光路調試、裝配復雜,生產效率低;價格貴:靠增加收發模塊的數量實現高線束,元器件成本高,主機廠難以接受;難過車規:旋轉部件體積/重量龐大,難以滿足車規的嚴苛要求;造型不易于集成到車體。激光雷達在航空測量中提供了高精度的地理數據。天津livox激光雷達廠家
激光雷達的精密設計使其能在狹小空間內準確測量。電力激光雷達參考價
反射率,反射率是指物體反射的輻射能量占總輻射能量的百分比,比如說某物體的反射率是20%,表示物體接收的激光輻射中有20%被反射出去了。不同物體的反射率不同,這主要取決于物體本身的性質(表面狀況),如果反射率太低,那么激光雷達收不到反射回來的激光,導致檢測不到障礙物。激光雷達一般要求物體表面的反射率在10%以上,用激光雷達采集高精度地圖的時候,如果車道線的反射率太低,生成的高精度地圖的車道線會不太清晰。旋轉掃描鏡激光雷達,作為頭一款量產的L3級別自動駕駛的乘用車——奧迪A8上搭載的激光雷達就是旋轉掃描鏡激光雷達。與機械旋轉激光雷達不同的是,其激光發射模塊和接收模塊是不動的,只有掃描鏡在做機械旋轉。激光單元發出激光至旋轉掃描鏡(Mirror),被偏轉向前發射(掃描角度145°),被物體反射的光經光學系統被左下方的探測器接收。優點:可車規,壽命長,可靠度高。缺點:掃描線數少,掃描角度不能到360度。電力激光雷達參考價