威睿晶科激光雷達(dá)算法

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-07-09

工業(yè)領(lǐng)域中,激光雷達(dá)用于機(jī)器人導(dǎo)航與定位。在大型工廠、倉(cāng)庫(kù)等環(huán)境里,機(jī)器人需要在復(fù)雜的空間中自主移動(dòng)并完成各種任務(wù)。激光雷達(dá)為機(jī)器人賦予了 “視覺” 能力,使其能夠?qū)崟r(shí)感知周圍環(huán)境,避開障礙物,準(zhǔn)確定位自身位置,從而實(shí)現(xiàn)高效的物料搬運(yùn)、產(chǎn)品裝配等作業(yè)流程。這不僅提高了生產(chǎn)效率,還降低了人力成本和因碰撞導(dǎo)致的設(shè)備損壞風(fēng)險(xiǎn),推動(dòng)了工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展。

激光雷達(dá)的技術(shù)發(fā)展不斷演進(jìn)。早期的激光雷達(dá)體積較大、成本高昂且性能相對(duì)有限。如今,隨著技術(shù)的創(chuàng)新,其體積逐漸縮小,便于集成到各種設(shè)備中。同時(shí),成本也在逐步降低,使得激光雷達(dá)的應(yīng)用范圍得以進(jìn)一步拓展。例如,一些消費(fèi)級(jí)的無(wú)人機(jī)開始搭載激光雷達(dá),用于地形測(cè)繪、農(nóng)業(yè)植保監(jiān)測(cè)等應(yīng)用場(chǎng)景,讓這項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)走進(jìn)了更多普通用戶的視野,為新興行業(yè)的興起提供了技術(shù)支撐。 激光雷達(dá)在強(qiáng)光或弱光條件下性能穩(wěn)定,優(yōu)于視覺傳感器。威睿晶科激光雷達(dá)算法

激光雷達(dá)

激光雷達(dá)關(guān)鍵原理:激光雷達(dá)的運(yùn)作基于光探測(cè)與測(cè)距原理,通過發(fā)射激光束并接收反射光信號(hào)來感知周圍環(huán)境。設(shè)備內(nèi)部的激光發(fā)射器向空間發(fā)射出多束激光脈沖,這些脈沖遇到物體后發(fā)生反射,接收器捕捉反射光,高精度時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)記錄激光往返時(shí)間。根據(jù)光速恒定的物理規(guī)律,運(yùn)用距離 = 光速 × 時(shí)間差 ÷2 的公式,就能精確計(jì)算出目標(biāo)物體與激光雷達(dá)之間的距離。憑借這種原理,激光雷達(dá)可構(gòu)建出目標(biāo)物體的三維點(diǎn)云圖,如同給環(huán)境繪制出精細(xì)的 “數(shù)字畫像”,為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。威睿晶科激光雷達(dá)算法三維建模能力強(qiáng),助力城市規(guī)劃與建筑施工。

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多線束激光雷達(dá)的發(fā)展現(xiàn)狀:多線束激光雷達(dá)是目前市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品之一,其掃描一次可產(chǎn)生多條掃描線,極大地豐富了所獲取的數(shù)據(jù)維度。當(dāng)前市場(chǎng)上的多線束激光雷達(dá)產(chǎn)品種類繁多,線束數(shù)量涵蓋 4 線束、8 線束、16 線束、32 線束、64 線束和 128 線束等。進(jìn)一步細(xì)分,還可分為 2.5D 激光雷達(dá)及 3D 激光雷達(dá),二者的主要區(qū)別在于垂直視野范圍。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,多線束激光雷達(dá)的性能不斷提升,能夠更精確地獲取目標(biāo)物體的三維形狀、位置等信息。在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,多線束激光雷達(dá)為車輛提供了更多方面、準(zhǔn)確的環(huán)境感知數(shù)據(jù),是實(shí)現(xiàn)高級(jí)別自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵傳感器之一;在工業(yè)檢測(cè)、文物數(shù)字化等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用前景。

機(jī)器人導(dǎo)航的關(guān)鍵技術(shù):對(duì)于機(jī)器人而言,準(zhǔn)確的導(dǎo)航能力是其高效完成任務(wù)的基礎(chǔ)。激光雷達(dá)作為機(jī)器人導(dǎo)航的關(guān)鍵傳感器之一,能夠?qū)崟r(shí)感知周圍環(huán)境,為機(jī)器人規(guī)劃出極好的行動(dòng)路徑。在倉(cāng)儲(chǔ)物流場(chǎng)景中,AGV(自動(dòng)導(dǎo)引車)配備激光雷達(dá)后,可以在復(fù)雜的倉(cāng)庫(kù)環(huán)境中自由穿梭,準(zhǔn)確地找到貨物存放位置,并將貨物搬運(yùn)到指定地點(diǎn)。在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域,如掃地機(jī)器人、送餐機(jī)器人等,激光雷達(dá)能夠幫助它們快速識(shí)別房間內(nèi)的家具、障礙物和邊界,實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航和避障,提高服務(wù)的效率和質(zhì)量。隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展,激光雷達(dá)在機(jī)器人導(dǎo)航中的應(yīng)用將更加廣和深入。激光雷達(dá)還具備出色的抗干擾能力,能夠有效抵御陽(yáng)光、雨水、灰塵等自然因素的干擾。

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激光雷達(dá)的掃描方式多樣,常見的有機(jī)械式掃描、固態(tài)掃描等。機(jī)械式激光雷達(dá)通過旋轉(zhuǎn)部件實(shí)現(xiàn)激光束的多角度掃描,具有掃描范圍廣、精度高的優(yōu)點(diǎn),但存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性相對(duì)較低等問題。固態(tài)激光雷達(dá)則采用非機(jī)械的掃描方式,如相控陣技術(shù)或 MEMS 微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù),結(jié)構(gòu)更加緊湊、堅(jiān)固,適合大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用,雖然在某些性能上可能稍遜于機(jī)械式,但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,其性能也在逐步提升,正逐漸成為未來激光雷達(dá)發(fā)展的主流方向之一。激光雷達(dá)技術(shù),讓機(jī)器人更智能。激光雷達(dá)傳感器

激光雷達(dá)的分辨率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)雷達(dá)。威睿晶科激光雷達(dá)算法

激光雷達(dá)是什么?激光雷達(dá)(英文:LaserRadar),是以發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。其工作原理是向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào)(激光束),然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號(hào)(目標(biāo)回波)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較,作適當(dāng)處理后,就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息,如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù),從而對(duì)飛機(jī)、導(dǎo)彈等目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、跟蹤和識(shí)別。它由激光發(fā)射機(jī)、光學(xué)接收機(jī)和信息處理系統(tǒng)等組成,激光器將電脈沖變成光脈沖發(fā)射出去,光接收機(jī)再把從目標(biāo)反射回來的光脈沖還原成電脈沖,送到顯示器。激光雷達(dá)擁有分辨率高、隱蔽性好和抗有源干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。其中,距離和速度分辨率高,意味著可以利用距離——多譜勒成像技術(shù)來獲得目標(biāo)的清晰圖像,這也是激光雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn),多數(shù)應(yīng)用都是基于此。另外,激光直線傳播、方向性好、光束非常窄,只有在其傳播路徑上才能接收到,因此他人截獲非常困難,且激光雷達(dá)的發(fā)射系統(tǒng)(發(fā)射望遠(yuǎn)鏡)口徑很小,可接收區(qū)域窄,有意發(fā)射的激光干擾信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)的概率極低;另外,自然界中能對(duì)激光雷達(dá)起干擾作用的信號(hào)源不多,因此激光雷達(dá)抗有源干擾的能力很強(qiáng)。威睿晶科激光雷達(dá)算法