【机器人风采专题】天眸光电16线激光雷达为机器人装上“天眼”

TM-LIDAR-16介绍

点击播放视频

TM-LIDAR-16是一款16线机械式激光雷达，最大探测距离是150米，垂直可视范围是30°，水平可视范围为360°，垂直角度分辨率为2°。

TM-LIDAR-16测距精度

激光雷达是以发射激光束探测目标物体的位置、速度等特征量的雷达系统。

图：墙面精度点云图

【实测5米处墙面厚度为±2cm】

TM-LIDAR-16采用脉冲测距法，能抗强光干扰，且误差大小受量程影响较小，在150米以内，墙面精度控制在±2cm。

TM-LIDAR-16扫描性能

激光雷达属于光学检测器件，在穿过玻璃、高反射材料时，容易造成一定概率的漏检，进而影响探测避障等性能。因此，做一些改进，增强测距可靠性，显得非常重要。

图：TM-LIDAR-16进行玻璃扫描

TM-LIDAR-16是通过结构、材料方面做出的改进来增强激光探测能力。根据计算，TM-LIDAR-16可以扫描两米开外的透明玻璃。

TM-LIDAR-16五大必杀技

近些年，激光雷达技术虽然得到了快速发展，但仍然面临着不少挑战，其中常见的就有以下五点：

1、极寒、高温环境下，激光雷达的探测性能受阻；

2、雨、雾、霜、雪以及强光照射环境下的信号干扰；

3、面对高反物体，会出现标定、精度不准；

4、无法搭载IMU功能模块进行精准定位；

5、进行物体扫描时，碰到如玻璃等高反光物质，会造成漏检现象；

因此，相对于国内外同类产品，TM-LIDAR-16在研发人员的专注下，追究极致、不断打磨、针对以上行业痛点，练就了五大必杀技。

【必杀技1：惯性导航（IMU）】

无论乘用商用客机、公务机或者是无人驾驶汽车，惯性导航系统（INS）都起到不可替代的作用，一个典型的惯性导航系统（INS）包括一个惯性测量单元（IMU）和一个中央处理单元（CPU），比如移动物体中的导航计算机。

惯性导航系统有两个主要作用，一种是在GPS信号丢失或者很弱的情况下，暂时填补GPS留下的空缺，用积分法取得最接近真实的三维高精度定位；另一种是在SLAM建图出现速度波动时，配合激光雷达，使建图更加准确，提供高精度定位。

相对于前者，定位功能无疑更加重要，是保证物体顺利行驶的关键。天眸光电将“SLAM+惯性导航”方案应用在TM-LIDAR-16上，使其成为全球首款带IMU的16线激光雷达。

【必杀技2：极寒、高温、酷暑等极端环境下工作】

激光雷达由数种或数十种半导体材料制作而成，由于其输出功率稳定性易受环境影响，导致激光雷达在不同环境下的探测数据各有差异。

目前市面上的激光雷达适应温度普遍在-20℃至65℃之间，而这显然满足不了绝大环境需求。因此，提高激光雷达的抗环境能力显得十分重要。

天眸光电在以往的基础上，做出了不少改进，其推出的TM-LIDAR-16可以满足多种环境下的使用。其中，常规款高低温环境下的运行适应温度为-20℃至65℃，定制款低温可达-45℃，高温为80℃。

值得一提的是，TM-LIDAR-16是全球首款能在极寒地区工作的16线激光雷达。

【必杀技3：抗干扰功能】

图：抗干扰效果

多雷达应用场景一般会添加抗干扰功能，以此保证多台雷达同时运行的情况下，雷达自身不受其他雷达工作时造成的光束影响。

【必杀技4：反光柱检测】

激光雷达为自动车辆提供导航服务有两种模式，分别是反光板模式和无反光板模式。无论哪种模式，由于激光物理特性的限制，激光雷达受环境因素影响较大。

图：高反点云图

图：高反实景

基于此，在激光雷达发展的同时，行业也探索出了一些反光柱测试能力，例如，通过过滤反射系数，可以得到同一反光柱上多个激光点的详细数据（角度、距离、反射系数）。然后再通过简单的数学计算和规律分析，就可以得到该反光柱相对导航仪的准确位置

这种方式在TM-LIDAR-16身上也得到了体现，TM-LIDAR-16可以对激光雷达的算法进行修正，校正不准确的反射率，保证激光雷达测距与实际距离数值相同。

【必杀技5：防水功能】

图：防水功能测试

激光雷达在外界环境下时，难免会碰到恶劣天气。例如狂风暴雨，如果在雨天时候，雨水渗透进激光雷达内容，就会造成线路短路，因此，如何让激光雷达防水就显得十分重要。

TM-LIDAR-16未来

当前，成本高企一直是激光雷达“上车难”的关键。虽然随着国内企业的加入，激光雷达价格开始下降，但由于电子材料价格昂贵、制造环节繁多、工艺复杂，激光雷达价格一直居高不下，毫不客气地说，最便宜的激光雷达也比毫米波雷达、摄像头系统贵上10倍。

因此，如何降低成本成了企业们为之思考的问题。天眸光电成立不久，便着手解决这一问题，其通过自主创新，采用自动化和半自动化生产的方式来实现这一目的。

在天眸光电全体人员的不断深耕下，TM-LIDAR-16会不断完善己身，赋能行业，它的未来绝对值得期待。

更多电力机器人风采将陆续上线！更多信息资讯请联系EPTC电力机器人专家工作委员会！

联系人：李明洲

联系方式：15369663967

联系邮箱：limingzhou@eptc.org.cn