产业链上游的雷达技术是什么样的？服务机器人和无人驾驶的眼睛解析
2019-6-13 来源：- 作者：-
像家庭环境下，我们说往往被称为一个非工业化的结构环境，它在家里的这种移动，它在家里应用场景下的各种像刚才潘总讲到的，各种桌子腿、椅子腿怎么去绕开它，包括有各种各样地面的材质，比如说地毯、瓷砖、地板等等，各种控制，特别是移动中的控制是一个难题。
来自深圳市镭神智能系统有限公司CTO郭丰收郭总解析，机器人在各种各样室内室外环境下的镭射定位导航技术，是怎么通过镭射技术或者其他的视觉技术，带来在场景下的路径规划和定位，看完这个内容你会有新的认知。
激光雷达是机器人的眼睛，它能为服务机器人提供什么服务呢？自动驾驶、AGV的服务市场增长非常迅速，激光雷达在这两个板块的突破中，作用非常明显，但也困难重重。
激光雷达，制造厂商主要有几家，分别是国内的和日本的，还有一些是欧美的，另外还有一些汽车驾驶的供应商也在做激光雷达，激光雷达这个技术壁垒很高。一个主要的原因，就是激光雷达包括三个方面，一个是光学，一个是电路，电路包括算法，再一个是精准的控制。
在机械扫描用到的激光雷达，扫描控制要非常准确，它是一个精密的光机电一体的东西，因此制作起来较难，另一个光学调试难度也较大，如果工艺不够先进，调试起来会非常困难，人力程度会非常高。还有一个，是成本过高的问题。成本过高的一个主要的原因，就是中国之前沿用的工艺都比较落后。
通过网上有很多拆机可以看得到，如果是16线的激光雷达，每一线的发射和接受都是很复杂的，一共要把16线激光雷达做完的话要经过16路的调光，如果中间一线出问题了，这个激光雷达就要去返修，所以它的效率是非常低的。这就造成了激光雷达的成本一直居高不下。但随着近几年一些国内厂商的加入，还有激光雷达行业从业者的加入，国内激光雷达已经通过一些技术突破，把价格逐渐降下来。
激光雷达的产业链较长，包括激光器的发射——激光管，激光的接受——探测器，激光扫描——机械扫描，还有一些其他方式的扫描，以及还有一个信号处理，又包括DSP处理器等等，要做一些算法的处理。
郭丰收先生讲到，对于激光雷达厂家来说，不区分服务机器人，还是工业激光雷达，只分为两个场景，室内应用还是室外应用。室内应用，因为太阳光自然光对雷达的影响比较少，所以可以采用一些简单易行的方法，比如采用一些3D结构光，或者三角测距原理，或者用其他原理都可以实现。室外应用，因为自然光对雷达的影响比较大，这个时候要考虑到精度，还有测量范围，大多数情况下都用时间飞行法来做的，这个技术来说，它的成本相对来说较高。
激光雷达分类，一个是机械扫描，例如无人驾驶车上拖了一个很大的旋转的。另一个是混合固态激光雷达，一般是固定的，不是单个的，当然扫描机构也是带机械的，把这个分类叫混合固态。当然还有未来的固态激光雷达，主要分为三种，一种是MEMS激光雷达，是通过半导体来进行扫描的。第二种是OPA光学矩阵，随着大量厂商的进入慢慢的技术会成熟起来，当然目前还没有成熟的产品。还有一个是3DFLASH激光雷达，现在它的功率不能做得很大，这就限制了它的一个测量距离，还有其他方面的，连续波等。
郭丰收先生讲到，我们普通应用的这些激光雷达，一般是LD光源，产业比较成熟，而且价格比较成熟，因为一个半导体的成本比较低。但是波段却是905，是一个峰谷，指的是太阳光对905的影响比较小。太阳光影响比较小的情况下，就是1550纳米的波段，1550这个波段必须用光纤激光器或者其他的方式来产生光源，这个目前要做很多光纤的工艺放大什么的，成本相对比较高一点。
但是要做远距离测量的话，1550纳米光源在大气中传播，穿透性要比905的好很多。而且在达到同样的一级人眼激光安全的情况下，1550米纳米的激光器的功率可以比905大一个数量级，也不会造成对人眼的伤害。
除了做激光雷达之外，镭神智能也做一些行业的解决方案，郭丰收先生举例道：比如说我们会做一些基于我们激光雷达的多传感器融合解决方案，还有一个是做机器人的参考方案给一些机器人公司，还有做一些防撞预警的解决方案，包括我们带反光板导航的激光雷达和解决方案。
还有一个，因为我们是有在激光雷达测距行业的有三种解决方案都在做，通常车载的都是TOF激光雷达，三角法的精确度比较高，我们有很多的传感器，主要给工厂自动做一些测量应用。还有在安防方面我们有很多客户应用案例，当然还有高端的激光雷达，还有三维地图的绘制。
激光雷达的应用场景很多，用激光雷达也可以做一些盲区检测，以及激光雷达现在做的一些车路协同的项目，还有一些激光雷达的机器人的解决方案，例如主要是给一些入门的，可能没有机器人方面、算法方面很丰富经验的公司，提供一些开发平台，主要是工业机器人应用的一些带反光板精确定位的导航解决方案，同时也有一些工业的传感器用在工厂的自动化，比如说定点的测距可以检测物体表面的平整度，可以做一些工业的分拣，还有品种缺陷的分析。
他讲到，因为镭神智能采用了半导体工艺，因此进行模组化，调试效率会非常高。还有一些芯片的开发，比如低噪声的放大器，目前已经是大批量的，后续通过一系列集成电路的开发计划，也能够进一步降低雷达的成本。
随着雷达技术的不断深入，未来的无人驾驶和服务机器人无疑将迎来更广泛的市场。
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