LakiBeam单线系列激光雷达在机器人中的应用

校园和小区里的无人配送小车在道路上行驶、自主完成躲避行人、车辆等避障和绕行动作，按照路线指示自主赶往目的地进行快递配送服务。

商场中的清洁机器人、餐厅里的送餐机器人在人来人往的复杂环境下稳定运行，完成清洁、送餐任务。

工厂中的输送设备自主对传送带上的物料进行扫描监视，将信息传输至计算机，以保障工艺流程继续。

智慧仓库里的拣选机器人在仓库中自主穿行，按系统订单完成拣选任务。

这一切的实现都需要机器人拥有环境感知能力。

而相较其他感知硬件，激光雷达对赋予机器人以“眼睛”，让机器人实现“睁眼看世界”具有重要意义。

单线束VS多线束

相较于十分依赖算法、需要海量数据进行训练、受环境因素影响颇大的摄像头视觉和识别精度有限、难以判断障碍物具体轮廓的毫米波雷达，能够准确感知周边环境的三维信息、探测精度在厘米以内、能够准确识别出障碍物具体轮廓、距离且不会漏/误判的激光雷达显然更具优越性。

但相较其他感知传感器，激光雷达的缺点也很明显，那就是价格较高。

一般而言，影响激光雷达价格的主要有两大因素：线束数量和采购量。根据激光雷达线束数量多少，激光雷达可分为单线束激光雷达和多线束激光雷达。两者的区别在于，多线束激光雷达即2.5/3D激光雷达可对垂直视野进行扫描，获得环境的深度信息，与此对应的是，其价格与线束数量成正比，线束数量越多价格也就越高。而单线激光雷达即2D激光雷达扫描一次只产生一次扫描线，其获得数据为2D数据，只在平面上扫描。但同时，单线束激光了结构简单、使用方便、测距速度快、系统稳定可靠、功耗低、体积小而价格也相对便宜，足以满足服务机器人等领域对成本与性能的需求。

受需求影响，近年来单线激光雷达热度比较高，该领域的企业和产品也一直层出不穷，但受技术、原材料等多方面影响，性价比高的工业级单线激光雷达仍是稀缺。

多方位改进，针对性提升

集成式激光雷达解决方案提供商锐驰智光为满足下游市场日益攀升的主动探测需求，研发出单线激光雷达系列产品LakiBeam1、LakiBeam1L(LakiBeam1L为远距版，以下LakiBeam1、LakiBeam1L统称为LakiBeam单线系列产品)。

激光雷达产品选型对于很多企业来说都是十分重要的环节。首先，激光雷达往往与企业自身产品深入绑定，所以激光雷达通常是决定产品性能表现的关键因素之一。其次，激光雷达本质上是一个复杂的光机电系统，其性能优劣不能通过单一指标来判定，需要结合实际应用场景(探测终端、探测环境以及探测目标)与相应的功能诉求来综合判断。比如空旷的无人园区，该应用场景对激光雷达探测距离要求高，对角分辨率要求则较低。

同时，产品功能也由具体应用场景决定。通常意义上，中低速应用场景对激光雷达的核心功能诉求在于建图及避障，以实现智能移动终端在具体应用场景下的灵活绕障，精准停靠。

中低速应用场景的共性特点可以总结出以下激光雷达产品的关键选型指标：点云精度、数据采样率、探测范围、扫描频率以及角分辨率。

锐驰智光自主研发的LakiBeam单线系列产品便针对企业选择激光雷达的关键选型指标进行了多方面改善提升以满足不用企业的多方位需求。

基于Linux，国内唯一

在测距原理方面，LakiBeam单线系列产品采用了工艺更为复杂、但抗干扰能力强、功耗也相对较低的脉冲ToF测距原理。

在点云精度方面，LakiBeam单线系列产品点云表现良好且稳定。LakiBeam单线系列产品的相对精度为±2cm，绝对精度可达1cm。LakiBeam单线系列产品采用的是VCSEL激光器，相较于EEL激光器，采用VCSEL激光器的激光雷达光斑可以做得更小，从而减少拖尾的产生，提高点云精度。此外，锐驰智光自主研发的校准标定算法和点云滤波算法能够让点云效果表现更良好。

在数据采样率方面，LakiBeam单线系列产品选用效能良好的高分辨率光电编码器，其内置的FPGA芯片和系统级芯片SOC芯片算力强劲，支持处理更多的返回数据，因而具备更高的数据采样率，同等时间内为探测决策提供更多数据支持。

值得注意的是，LakiBeam单线系列产品目前是国内唯一完全基于Linux平台开发架构的激光雷达产品。LakiBeam单线系列产品使用的系统级芯片SoC为Cortex-A7架构。现阶段，智能终端对于探测性能的诸多要求，多传感器融合正成为探测方案的趋势。LakiBeam单线系列产品SoC盈余70%的算力，可供客户二次开发，降低客户工控硬件成本。

在探测范围方面，LakiBeam单线系列产品采用脉冲ToF的探测技术，相较于基于三角法测距的激光雷达，基于脉冲ToF测距原理的激光雷达探测范围更广，不易受外界环境光影响。同时，脉冲ToF光学系统紧凑，产品体积可以做到更小，利于内置安装。

LakiBeam1L的探测距离在70%反射率的条件下至少可以达到40m;在10%反射率的条件下至少可以达到20m。出色的探测性能让LakiBeam1L在诸多单线激光雷达产品中脱颖而出。LakiBeam1的探测距离在70%反射率的条件下至少可以达到25m;在10%反射率的条件下至少可以达到15m。

激光雷达探测范围易受反射率条件影响，反射率越高，探测范围越远。LakiBeam单线系列产品在光面玻璃环境及室外强光环境的探测表现也依然很“能打”。

角分辨率与扫描频率是两个息息相关的参数，激光雷达扫描频率越慢，角分辨率则越高。角在分辨率与扫描频率方面，LakiBeam单线系列产品角分辨率有0.1°和0.25°共2个挡位 ，面向不同场景需求，可设置不同的角分辨率，更灵活便捷。

据锐驰智光透露，目前LakiBeam单线系列产品已在周界安防、车路协同，服务机器人、工业机器人、多媒体互动等领域展开应用。同时，锐驰智光还表示，LakiBeam单线系列产品不仅性能表现强悍，价格也十分令人惊喜，其阶梯价格方案将后续推出。

结语

虽然锐驰智光此次尚未透露其LakiBeam单线系列产品的具体价格，但从其之前发布的128线、百万点频的LakiBeam128定价风格看，此次LakiBeam单线系列产品售价很有可能再创新低。LakiBeam单线系列产品很有可能成为工业级单线激光雷达产品中的性价比之王。

审核编辑：汤梓红