自動機器人運行的關鍵組件——松下3D激光雷達距離傳感器

據(jù)麥姆斯咨詢報道，Panasonic（松下）近日宣布開發(fā)出了一款3D（三維）LiDAR（激光雷達）距離傳感器，它能夠廣視角精確測量周圍物體的距離和方向，是自動機器人運行的關鍵組件。該3D LiDAR采用了松下獨有的激光掃描技術，實現(xiàn)了垂直方向60度、水平方向270度的廣角掃描，為自動機器人的穩(wěn)定運行提供了保障。松下將在2017年10月3~6日舉辦的日本高新技術博覽會（CEATEC JAPAN 2017）展示這款3D LiDAR。據(jù)麥姆斯咨詢介紹，這款廣視角3D LiDAR，能夠精確探測路面上的障礙物以及路面的起伏。此外，還可以通過調(diào)整系統(tǒng)中反射鏡的旋轉(zhuǎn)角度和速度，精確調(diào)整3D LiDAR的掃描角度和分辨率。因而用戶可以根據(jù)應用場景，精確而靈活的選擇合適的探測狀態(tài)。這將助推自動機器人在障礙物環(huán)繞、人來人往的室內(nèi)外環(huán)境中的廣泛普及。這款廣視角3D LiDAR的產(chǎn)品特點：- 實現(xiàn)廣視角的三維距離和方向探測，垂直方向60度、水平方向270度；- 可進行垂直方向掃描角度、分辨率的任意設定；- 即使在強烈日照環(huán)境下也可進行高精度探測。

松下3D LiDAR的基本參數(shù)自動機器人要在障礙物環(huán)繞、人來人往的室內(nèi)外環(huán)境中穩(wěn)定運行，需要能夠探測周圍的地面環(huán)境以及障礙物情況。傳統(tǒng)的專為自動駕駛汽車設計的LiDAR無法在垂直方向進行大范圍掃描。因此，它們無法精確探測路面狀況。為此，傳統(tǒng)LiDAR需要結合其它傳感器才能探測路面狀況，使得自動運行機器人的架構和設計變得非常復雜。

松下3D LiDAR激光掃描系統(tǒng)的結構圖廣視角：垂直方向60度、水平方向270度現(xiàn)有的LiDAR傳感器無法實現(xiàn)廣視角的周圍障礙物探測，尤其是垂直方向。松下開發(fā)的激光掃描技術，采用了其在大規(guī)模生產(chǎn)光碟驅(qū)動中開發(fā)積累的獨有的光學系統(tǒng)設計和反射鏡馬達控制技術。這款3D LiDAR采用了一個激光器和運動反射鏡來實現(xiàn)探測。反射鏡通過兩個驅(qū)動馬達，實現(xiàn)在兩個不同方向上的運動。單光路設計和反射鏡運動的廣角度，實現(xiàn)了垂直方向60度、水平方向270度的廣視場角。這款3D LiDAR不需要任何額外傳感器，便能探測周圍的障礙物及路面狀況，大大簡化了自動機器人的探測系統(tǒng)。垂直方向視角和分辨率的任意設定

松下3D LiDAR激光掃描案例自動機器人時常需要在特定的區(qū)域內(nèi)運行，探測周圍的障礙物。例如，當它們在非常平坦且障礙物很少的區(qū)域運行時，它們不需要非常精確的探測路面的起伏或周圍的障礙物。障礙物探測傳感器，可以根據(jù)機器人的運行速度調(diào)節(jié)，進行相對高速的探測掃描。另一方面，當機器人在人來人往或障礙物較多的區(qū)域行駛時，它又需要廣視角的精確感知能力。此外，3D LiDAR還需要對被測障礙物的表面進行詳細探測。松下新開發(fā)的3D LiDAR得益于獨有的激光掃描技術，可以輕松的調(diào)整探測設置。根據(jù)機器人的運行環(huán)境，選擇最合適的探測設定，可以使機器人獲得最穩(wěn)定、最高效的運行狀態(tài)。強日照下的精確探測在強烈的日照環(huán)境下，自動機器人也需要精確地探測障礙物。松下通過使反射光和發(fā)射光處于同一光路，成功地降低了由日照帶來的噪聲。使其新開發(fā)的3D LiDAR能夠在盛夏10萬勒克斯的照度下，也能實現(xiàn)精確探測。

強日照下的探測樣圖