激光雷达在机器人避障中的应用
如今，在各種商用場景中服務機器人已屢見不鮮，對于一些在餐廳、酒店等地的服務機器人來說，往往會面臨應用環(huán)境復雜多變的情況，這就對機器人的避障能力提出了很大的挑戰(zhàn)，避障是指移動機器人根據采集的障礙物的狀態(tài)信息，在行走過程中通過傳感器感知到妨礙其通行的靜態(tài)和動態(tài)物體，按照一定的方法進行有效地避障，最后到達目的地。
目前，市面上解決機器人避障問題大多會采用到激光雷達傳感器，在機器人避障中激光雷達扮演著了“眼睛”的角色，可以實時感知周圍環(huán)境信息，包括障礙物的方位、尺寸、形狀及姿態(tài)等。
以思嵐科技的RPLIDAR A3激光雷達為例，RPLIDAR A3采用了思嵐科技自主研發(fā)的高速激光測距核心，測距半徑可達到25米，突破了三角測距雷達因自身原理問題難以做到20米以上的實用化測距。測距越大，意味著機器人可以在更大的環(huán)境中進行地圖構建及定位，當然，即使在遠距離條件下RPLIDAR A3也能保持良好的測距精度。
激光雷達每秒的激光測距點數(shù)直接影響了雷達掃描獲取的高精度輪廓信息的效果，點數(shù)越多，輪廓圖形越清晰，建圖越精確，可以確保安裝激光雷達的機器人實現(xiàn)較快速度的運動，并且保證地圖構建的質量。思嵐科技RPLIDAR A3每秒16000次點云數(shù)據采集，已經趕超部分TOF原理激光雷達測量頻率，從而實現(xiàn)非常稠密的點云數(shù)據。
同時，RPIDAR A3新增了戶外工作模式，在該模式下，其具備更為可靠的抗日光干擾能力，在檢測黑白物體、遠距離物體及強光直射物體時，測距表現(xiàn)更加穩(wěn)定，在10-20米內完全解決問題，應用范圍可擴大到更多商用甚至工業(yè)場景。
當然，機器人要實現(xiàn)一些復雜場所的避障效果，光有激光雷達是還不夠的，還需要以其他傳感器作為補充，如超聲波、深度攝像頭、防跌落等傳感器，超聲波傳感器成本非常低，實施簡單，可識別透明物體，缺點是檢測距離近，三維輪廓識別精度不好，所以對桌腿等復雜輪廓的物體識別不好，但是它可以識別玻璃、鏡面等物體。
在實際應用中，傳感器也并非越多越好，不合理的傳感器組合不但增加使用的成本，還有可能導致傳感器之間互相干擾的情況發(fā)生，另外，每種傳感器的誤差和噪音模型存在區(qū)別，比如超聲波傳感器的測距精度和檢出障礙物的方位精度遠低于激光雷達。
隨著傳感器技術發(fā)展，機器人避障及自主導航技術已成功落地于各大機器人應用場景中。機器人的自主移動要求也從最初的簡單功能實現(xiàn)，提升至可靠性、通用性及高效率上，因此對相關技術也提出了更高的要求。
關鍵字：激光雷达避障,激光雷达,机器人避障
思岚科技官方微信
