隨著機(jī)器人行業(yè)的飛速發(fā)展，各種場(chǎng)景機(jī)器人的廣泛應(yīng)用，激光雷達(dá)作為必不可少的傳感儀器在幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的感知方面，遇到障礙物時(shí)能靈活繞障礙，在整個(gè)導(dǎo)航過程中可以精準(zhǔn)停靠以及在特殊環(huán)境下的目標(biāo)探測(cè)起到重要的關(guān)鍵作用。

今天，深圳市驍銳科技有限公司小編總結(jié)一些在選用激光雷達(dá)時(shí)所要考慮的參數(shù)要素，希望對(duì)大家有所幫助。

一、關(guān)于激光雷達(dá)的掃描半徑（量程）參數(shù)標(biāo)定：

第一個(gè)重要的參數(shù)就是激光的量程，也就是雷達(dá)的測(cè)量半徑的距離可以達(dá)到最大范圍值。小編在服務(wù)客戶的過程中，有許多使用者表示對(duì)激光雷達(dá)說明書上所標(biāo)注的量程參數(shù)的理解是不夠的，因此給激光的選型工作帶來了困難。

目前國(guó)際上對(duì)于量程的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。目前主流的參數(shù)標(biāo)定有兩種慣例，一種是測(cè)量型激光以90%反射率和70%反射率作為主要標(biāo)定單線激光雷達(dá)的量程標(biāo)尺。另一種是以國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)的反射率下的避障型激光。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的雷達(dá)掃描半徑都是按每個(gè)公司的自己的實(shí)際執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行說明供客戶參照選用，所以當(dāng)使用者拿到一款測(cè)距點(diǎn)云數(shù)據(jù)激光時(shí)，首先我們要注意觀察量程的反射率標(biāo)準(zhǔn)。通常70%反射率達(dá)到20米的測(cè)量距離，在90%的反射率下應(yīng)該可以達(dá)到接近30米。因此使用者挑選激光雷達(dá)時(shí)一定要向廠家說明，所需的測(cè)量距離是在什么反射率條件下要達(dá)到的具體標(biāo)準(zhǔn)要求，因?yàn)榧す饫走_(dá)的量程在不同的條件下是有一定變化的。

以下為案例參考：

如，深圳市驍銳科技有限公司某款單線激光雷達(dá)：

30米90% 反射率

20米70% 反射率

8米10% 反射率

二、雷達(dá)實(shí)際使用正常環(huán)境下量程變化的原因：

雷達(dá)激光的實(shí)際的量程會(huì)高于標(biāo)注的參數(shù)，很多激光雷達(dá)使用者發(fā)現(xiàn)了這個(gè)現(xiàn)象。通常新的激光雷達(dá)實(shí)際的距離參數(shù)會(huì)高于標(biāo)注參數(shù)，這是因?yàn)榧す饫走_(dá)在使用一兩年后，激光發(fā)射器的效能會(huì)衰減，量程會(huì)縮短，這是其物理特性所決定的，為了保障客戶的使用效果，通常會(huì)做這樣的增加量程設(shè)計(jì)。

還有的使用者買回激光雷達(dá)使用時(shí)發(fā)現(xiàn)，使用距離不夠，感覺使用量程變短，造成建圖的效果欠佳或避障效果達(dá)不到理想要求。深圳市驍銳科技有限公司小編總結(jié)幾個(gè)影響激光量程變化的原因，供您參考。

1、不同反射率的物體對(duì)激光量程的影響

單線激光雷達(dá)由脈沖器發(fā)射器發(fā)出激光束(不可見光)到達(dá)探測(cè)物體和環(huán)境，由環(huán)境物體的實(shí)際的不同物體的反射后，重新回到激光接收器，一般黑色物體和光面透明物體的反射率較低或極低，導(dǎo)致激光光束采集的數(shù)據(jù)不能全部返回到接收器，一般會(huì)出現(xiàn)實(shí)際測(cè)量距離變短甚至不反射形成探測(cè)盲區(qū)。

2、關(guān)于單線激光雷達(dá)的物體反射率說明

激光雷達(dá)所標(biāo)的反射率為#絕對(duì)反射率#，是指定條件下或經(jīng)過科學(xué)測(cè)試儀器所測(cè)試的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下能夠達(dá)到所標(biāo)注的數(shù)字絕對(duì)反射值，在具體的實(shí)際的使用環(huán)境中，如果沒有儀器的輔助下，我們只能靠肉眼和經(jīng)驗(yàn)以及常規(guī)經(jīng)驗(yàn)參照物來推斷物體反射率。比如，白色A4紙張接近實(shí)驗(yàn)室絕對(duì)70%反射率，但具體情況需要特定儀器來進(jìn)行測(cè)試。正常環(huán)境下，影響物體反射率的幾個(gè)因素：

顏色

顏色越淺，反射率越高，顏色越深，反射率越低，黑色，一般激光探測(cè)距離短或很難探測(cè)到。

材質(zhì)

綿質(zhì)軟性材質(zhì)，反射率相應(yīng)較低，固體硬質(zhì)表面，反射率相應(yīng)高。

物體表面光滑程度

越光滑的物體，反射率越低，如光面玻璃，光面大理石不容易被激光探測(cè)到

透明度

越透明的物體，反射率越低，越難被激光探測(cè)到

陽光直射環(huán)境或其他物體光干擾

陽光照射到的物體或光干擾環(huán)境下的物體，物體反射率會(huì)變低，不容易被激光探測(cè)到

總結(jié)：實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境中，激光雷達(dá)應(yīng)盡量避免黑色吸光物體、光面反射玻璃以及光干擾的環(huán)境中的使用，若在上述環(huán)境下使用，請(qǐng)選用掃描頻率高，分辨角低、點(diǎn)云數(shù)據(jù)密集的激光掃描儀器、必要時(shí)需改變局部使用環(huán)境來保證激光器的順利工作。個(gè)別場(chǎng)景造成激光雷達(dá)探測(cè)距離過短，應(yīng)對(duì)當(dāng)下使用環(huán)境的物體反射率做出判斷，計(jì)算真實(shí)反射量程，挑選量程符合使用環(huán)境的激光器。

三、“激光測(cè)距雷達(dá)”參數(shù)與性能

除了激光雷達(dá)的量程和周圍環(huán)境的匹配性是比較重要的因素，激光雷達(dá)本身的參數(shù)和性能也決定了整個(gè)機(jī)器人的建圖和數(shù)據(jù)反饋的優(yōu)劣。

激光雷達(dá)的參數(shù)與性能，要從幾個(gè)方面去討論。分辨角、掃描頻率和采樣速率以及其機(jī)械可靠性，電子可靠性，數(shù)據(jù)可靠性和軟件可靠性等等。

1.分辨角 ，直接影響對(duì)掃描物體大小的能力。

2.掃描頻率 ， 直接影響檢測(cè)物體的移動(dòng)速度。

3.采樣速度 ，直接影響地圖重建與定位匹配的能力。

激光雷達(dá)測(cè)距技術(shù)是使用者需要考慮的因素。懂得激光雷達(dá)技術(shù)有著不同的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。比如相位法，三角測(cè)距法相對(duì)來說遠(yuǎn)處精度不如TOF激光的表現(xiàn)，但近處的測(cè)量精度好于TOF。

脈沖式TOF的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量范圍廣且光學(xué)系統(tǒng)緊湊，但高速讀取脈沖光的電路設(shè)計(jì)和配置較為復(fù)雜。

相位式TOF在近距離測(cè)量中測(cè)量精度更高，由于無需時(shí)間測(cè)量的電路，電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，因此方法可以用于整列傳感器中，相位式TOF不能分辨實(shí)際距離在一個(gè)或多個(gè)測(cè)量周期內(nèi)，因而不適用于長(zhǎng)距離的測(cè)量。

三角測(cè)距法的優(yōu)勢(shì)是短距離下測(cè)量精度高，缺點(diǎn)為電路的小型集成化比較困難，測(cè)量易受外界環(huán)境光的影響。

總結(jié)：使用者需要綜合考慮自己的使用場(chǎng)景，應(yīng)用機(jī)型以及預(yù)算和質(zhì)量預(yù)期綜合性價(jià)比來選擇一款適合自己的激光。

四、關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)提供技術(shù)服務(wù)以及使用環(huán)境的說明。

為了避免因激光雷達(dá)選擇不當(dāng)和使用方法不明所造成的項(xiàng)目損耗，希望激光雷達(dá)使用者能夠充分閱讀使用操作手冊(cè)或咨詢專業(yè)的技術(shù)支持來高效解決問題，現(xiàn)在分享一下激光雷達(dá)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用使用注意事項(xiàng)：

建圖注意事項(xiàng)

1）建圖時(shí)車速的穩(wěn)定以及轉(zhuǎn)彎時(shí)保持勻速很關(guān)鍵，盡量保持直線行走，在熟練工程師的指導(dǎo)下建圖效果最佳。

安裝位置

2）激光的安裝位置保持一定的仰角或高度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)掃描距離因測(cè)試位置發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)考慮是否因地面的高低不平造成雷達(dá)光束掃到地面阻擋接收，需要調(diào)整激光雷達(dá)的安裝高度。

謹(jǐn)防劃傷

3）安裝激光雷達(dá)時(shí)應(yīng)注意保護(hù)激光的保護(hù)罩，應(yīng)用眼鏡布捏蓋住保護(hù)罩進(jìn)行安裝，以免劃傷和碰傷鏡面，造成因臟點(diǎn)、磨損點(diǎn)而引起的數(shù)據(jù)誤判。

做好罩體擦拭清理，若有灰塵堆積，需要及時(shí)清理或選用防塵型激光雷達(dá)，減少維護(hù)工作成本。

若有保護(hù)罩損壞，請(qǐng)及時(shí)更換，避免造成因臟污引起的避障失靈和其他風(fēng)險(xiǎn)。

特殊環(huán)境

4）空曠或狹窄的環(huán)境建議用高掃描，低分辨角、高點(diǎn)云數(shù)據(jù)的激光雷達(dá)。

合理選用

5）不同環(huán)境需要不同的激光雷達(dá)來適配，鑒于未來工廠的使用環(huán)境會(huì)有多樣化的需求，需在購買產(chǎn)品前，提前告知廠家使用環(huán)境，以適應(yīng)環(huán)境的需要。