现下大热的激光雷达 究竟由哪些核心技术组成？
早些年，傳統(tǒng)激光雷達多用于工業(yè)安全檢測和軍事防衛(wèi)，但隨著消費市場中無人駕駛和機器人的日益興起，激光雷達技術的應用也成為投資者和技術專家眼中的香餑餑。今天我們就來聊聊現(xiàn)下大熱的激光雷達，究竟由哪些核心技術組成。
以非固態(tài)激光雷達為例，顧名思義非固態(tài)激光雷達就是指它在工作時不是固定不動的，其內置的測距裝置會不斷旋轉，進行360°全方位掃描。在運行時，旋轉的測距裝置需要電能和傳輸數(shù)據(jù)信息，但如果采用導線直接連接就會導致導線纏繞，無法正常工作。因此，目前市面上幾乎所有的非固態(tài)激光雷達廠家都會選擇一個電旋轉連接器，俗稱“滑環(huán)”的設備來傳輸能量和數(shù)據(jù)信息。
那么，什么是滑環(huán)呢？它安裝在設備的旋轉中心，主要由轉子與定子兩大部分組成，其本質就在于內部有若干數(shù)量的電刷，這樣就可以使定子與轉子保持能量和信息的連通。
如圖所示，轉子上有若干數(shù)量導電環(huán)，定子上包含有電刷，轉子在轉動過程中，電刷始終與導電環(huán)接觸，保證了轉子與定子的電導通。
電刷傳統(tǒng)的材質是金屬或者碳材料的電刷，在長期的摩擦的情況下容易磨損導致接觸不良，從而無法為旋轉體正常供電或傳輸信息，這也會大大影響激光雷達的使用壽命。傳統(tǒng)的導電滑環(huán)在連續(xù)工作時僅有數(shù)千小時壽命。
思嵐科技在2014年推出第一代激光雷達時，也遇到了導電滑環(huán)的壽命問題，他們對滑環(huán)進行改良設計，在標準使用情況下可以保證壽命。
經過多年研發(fā)與改進，思嵐科技推出的RPLIDAR系列激光雷達，完全放棄了導電滑環(huán)這個機械裝置，采用全新的光磁融合技術。這種非物理接觸的無線供電和無線數(shù)據(jù)傳輸技術，徹底解決了因物理接觸機械磨損導致電氣連接失效、激光雷達壽命短的問題。在連續(xù)工作情況下，思嵐RPLIDAR 系列的設計使用壽命可長達5年以上。并率先采用綠光與紅外光雙光譜全雙工的模式進行信號傳輸，保證其在16K高清模式下的正常運作。
除外觀大幅改進外，RPLIDAR 系列的性能參數(shù)也有了大幅提升，采樣頻率由5Hz提升至15Hz，這也是業(yè)內低成本雷達最快的掃描頻率，而采樣次數(shù)由每秒4000次提高至16000次。
此外，傳統(tǒng)的光飛行時間法，即通過測量光束的傳輸時間從而求得距離。此方法需要特殊的激光發(fā)射器，接收裝置也要格外靈敏，這些設備都需要大量的依賴進口，并且國內制造業(yè)因技術和生產設備的限制也難以進行仿制，致使激光雷達傳感器的成本一直高居不下。而思嵐科技采用圖像的方法進行激光雷達傳感器的設計，即無需測量光傳輸?shù)臅r間，而是拍攝激光到達目標物體后在攝像頭上呈現(xiàn)的畫面，根據(jù)遠近不同導致相機畫面尺寸的變化來求得距離。同時，思嵐科技還在生產方面做出了努力，建立自主研發(fā)的自動化生產線，在控制良品率的同時還能夠降低生產成本。
當激光雷達在服務機器人身上進行實際應用時，其可獲得更加密集的采樣點，可快速實現(xiàn)對障礙物的響應，及時進行自主避障，在激光雷達的其他應用領域，如對激光雷達進行環(huán)境勘探、地圖構建時，可獲得更加精細的畫面，在多媒體應用中，超大屏幕的多點觸摸將會反應更快，精度更高。
關鍵字：激光雷达
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