什么是机械激光雷达？及其主要应用领域

谷歌無人車上的Velodyne 64線激光雷達相信很多人并不陌生，自谷歌無人車刷屏以來，裝置在車頂上的“全家桶”就開始引人注目，而這個“全家桶”就是傳說中的機械激光雷達。

所謂機械激光雷達，是指其發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)存在宏觀意義上的轉(zhuǎn)動，也就是通過不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射頭，將速度更快、發(fā)射更準的激光從“線”變成“面”，并在豎直方向上排布多束激光，形成多個面，達到動態(tài)掃描并動態(tài)接收信息的目的。以“全家桶”為例，也就是Velodyne生產(chǎn)的第一代機械激光雷達（HDL-64E），豎直排列的激光發(fā)射器呈不同角度向外發(fā)射，實現(xiàn)垂直角度的覆蓋，同時在高速旋轉(zhuǎn)的馬達殼體帶動下，實現(xiàn)水平角度360度的全覆蓋。因此，我們可以看到“全家桶”在汽車行駛過程中，就一直處于360度旋轉(zhuǎn)狀態(tài)中。

在當時，這個來自美國Velodyne的64線機械激光雷達造價高達7萬美刀，遠遠超過一輛普通車的成本。這款成本高昂的機械激光雷達通過綜合探測數(shù)據(jù)后可以判斷出物體的形狀、大小和大致的運動軌跡，以此作為接下來行動的判斷依據(jù)之一。

當然，除了在無人駕駛領域，激光雷達在機器人領域也是一大熱門，但有別于無人車上的機械激光雷達，在機器人上應用的激光雷達似乎更容易落地，要求沒那么高，且成本更低。

在國內(nèi)，應用于機器人上的激光雷達大多以思嵐科技為主，思嵐科技是我國首批研發(fā)機器人激光雷達的企業(yè)，在技術研發(fā)及實踐上積累了豐富的經(jīng)驗。如今，基于思嵐科技激光雷達傳感器的機器人已廣泛應用于餐廳、商場、酒店、醫(yī)院等服務場所。

目前，思嵐科技的激光雷達主要以機械激光雷達為主，但其又有別于傳統(tǒng)機械激光雷達，傳統(tǒng)機械激光雷達大多采用滑環(huán)傳輸能量和數(shù)據(jù)信息，但由于存在機械磨損，其連續(xù)工作時僅有數(shù)千小時壽命，而思嵐科技綜合了無線供電和光通信技術，獨創(chuàng)性的設計了光磁融合技術，幫助機械激光雷達徹底解決了因物理接觸磨損導致電氣連接失效、及壽命短的問題，使得機械激光雷達壽命長達5年。

在機器人領域，激光雷達憑借良好的指向性及高度聚焦性已成為移動機器人的核心傳感器，可以幫助其在陌生環(huán)境中進行環(huán)境感知，同時也是目前最穩(wěn)定、可靠的定位技術，對于機器人來說，激光雷達就猶如它的“眼睛”，通過不停掃描來獲取二維空間的點陣數(shù)據(jù)，配合SLAM技術，可幫助機器人實現(xiàn)自主定位、地圖構建及路徑規(guī)劃等功能。拿掃地機器人來說，利用激光雷達配合SLAM算法，讓掃地機器人自主在房間里進行清掃，清掃的過程中會實時進行地圖的繪制，并將地圖傳輸至手機軟件中，即使不在家，也能通過手機查看清掃情況，及安排其他區(qū)域的清掃。

綜上所述，機器人及無人車作為激光雷達使用的熱門領域，在使用性能及成本上也存在很大差距，應用于無人車的機械激光雷達使用要求相對更高，且以多線束為主，成本高昂，一般企業(yè)難以承受，而應用于機器人上的機械激光雷達以單線束激光雷達居多，成本低廉，目前在國內(nèi)僅為數(shù)百至數(shù)千元級別。

聲明：本欄目僅代表作者個人觀點，不代表思嵐科技立場