校園和小區(qū)里的無人配送小車在道路上行駛、自主完成躲避行人、車輛等避障和繞行動作，按照路線指示自主趕往目的地進(jìn)行快遞配送服務(wù)。

商場中的清潔機(jī)器人、餐廳里的送餐機(jī)器人在人來人往的復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，完成清潔、送餐任務(wù)。

工廠中的輸送設(shè)備自主對傳送帶上的物料進(jìn)行掃描監(jiān)視，將信息傳輸至計(jì)算機(jī)，以保障工藝流程繼續(xù)。

智慧倉庫里的揀選機(jī)器人在倉庫中自主穿行，按系統(tǒng)訂單完成揀選任務(wù)。

這一切的實(shí)現(xiàn)都需要機(jī)器人擁有環(huán)境感知能力。

而相較其他感知硬件，激光雷達(dá)對賦予機(jī)器人以“眼睛”，讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)“睜眼看世界”具有重要意義

▍單線束VS多線束

相較于十分依賴算法、需要海量數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練、受環(huán)境因素影響頗大的攝像頭視覺和識別精度有限、難以判斷障礙物具體輪廓的毫米波雷達(dá)，能夠準(zhǔn)確感知周邊環(huán)境的三維信息、探測精度在厘米以內(nèi)、能夠準(zhǔn)確識別出障礙物具體輪廓、距離且不會漏/誤判的激光雷達(dá)顯然更具優(yōu)越性。

但相較其他感知傳感器，激光雷達(dá)的缺點(diǎn)也很明顯，那就是價格較高。

一般而言，影響激光雷達(dá)價格的主要有兩大因素：線束數(shù)量和采購量。根據(jù)激光雷達(dá)線束數(shù)量多少，激光雷達(dá)可分為單線束激光雷達(dá)和多線束激光雷達(dá)。兩者的區(qū)別在于，多線束激光雷達(dá)即2.5/3D激光雷達(dá)可對垂直視野進(jìn)行掃描，獲得環(huán)境的深度信息，與此對應(yīng)的是，其價格與線束數(shù)量成正比，線束數(shù)量越多價格也就越高。而單線激光雷達(dá)即2D激光雷達(dá)掃描一次只產(chǎn)生一次掃描線，其獲得數(shù)據(jù)為2D數(shù)據(jù)，只在平面上掃描。但同時，單線束激光了結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測距速度快、系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、功耗低、體積小而價格也相對便宜，足以滿足服務(wù)機(jī)器人等領(lǐng)域?qū)Τ杀九c性能的需求。

受需求影響，近年來單線激光雷達(dá)熱度比較高，該領(lǐng)域的企業(yè)和產(chǎn)品也一直層出不窮，但受技術(shù)、原材料等多方面影響，性價比高的工業(yè)級單線激光雷達(dá)仍是稀缺。

▍多方位改進(jìn)，針對性提升

集成式激光雷達(dá)解決方案提供商銳馳智光為滿足下游市場日益攀升的主動探測需求，研發(fā)出單線激光雷達(dá)系列產(chǎn)品LakiBeam1、LakiBeam1L（LakiBeam1L為遠(yuǎn)距版，以下LakiBeam1、LakiBeam1L統(tǒng)稱為LakiBeam單線系列產(chǎn)品）。

激光雷達(dá)產(chǎn)品選型對于很多企業(yè)來說都是十分重要的環(huán)節(jié)。首先，激光雷達(dá)往往與企業(yè)自身產(chǎn)品深入綁定，所以激光雷達(dá)通常是決定產(chǎn)品性能表現(xiàn)的關(guān)鍵因素之一。其次，激光雷達(dá)本質(zhì)上是一個復(fù)雜的光機(jī)電系統(tǒng)，其性能優(yōu)劣不能通過單一指標(biāo)來判定，需要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場景（探測終端、探測環(huán)境以及探測目標(biāo)）與相應(yīng)的功能訴求來綜合判斷。比如空曠的無人園區(qū)，該應(yīng)用場景對激光雷達(dá)探測距離要求高，對角分辨率要求則較低。

同時，產(chǎn)品功能也由具體應(yīng)用場景決定。通常意義上，中低速應(yīng)用場景對激光雷達(dá)的核心功能訴求在于建圖及避障，以實(shí)現(xiàn)智能移動終端在具體應(yīng)用場景下的靈活繞障，精準(zhǔn)?？?。

中低速應(yīng)用場景的共性特點(diǎn)可以總結(jié)出以下激光雷達(dá)產(chǎn)品的關(guān)鍵選型指標(biāo)：點(diǎn)云精度、數(shù)據(jù)采樣率、探測范圍、掃描頻率以及角分辨率。

銳馳智光自主研發(fā)的LakiBeam單線系列產(chǎn)品便針對企業(yè)選擇激光雷達(dá)的關(guān)鍵選型指標(biāo)進(jìn)行了多方面改善提升以滿足不用企業(yè)的多方位需求。

▍基于Linux，國內(nèi)唯一

在測距原理方面，LakiBeam單線系列產(chǎn)品采用了工藝更為復(fù)雜、但抗干擾能力強(qiáng)、功耗也相對較低的脈沖ToF測距原理。

在點(diǎn)云精度方面，LakiBeam單線系列產(chǎn)品點(diǎn)云表現(xiàn)良好且穩(wěn)定。LakiBeam單線系列產(chǎn)品的相對精度為±2cm，絕對精度可達(dá)1cm。LakiBeam單線系列產(chǎn)品采用的是VCSEL激光器，相較于EEL激光器，采用VCSEL激光器的激光雷達(dá)光斑可以做得更小，從而減少拖尾的產(chǎn)生，提高點(diǎn)云精度。此外，銳馳智光自主研發(fā)的校準(zhǔn)標(biāo)定算法和點(diǎn)云濾波算法能夠讓點(diǎn)云效果表現(xiàn)更良好。

VCSEL激光器與EEL激光器光斑對比示意圖

在數(shù)據(jù)采樣率方面，LakiBeam單線系列產(chǎn)品選用效能良好的高分辨率光電編碼器，其內(nèi)置的FPGA芯片和系統(tǒng)級芯片SOC芯片算力強(qiáng)勁，支持處理更多的返回?cái)?shù)據(jù)，因而具備更高的數(shù)據(jù)采樣率，同等時間內(nèi)為探測決策提供更多數(shù)據(jù)支持。

值得注意的是，LakiBeam單線系列產(chǎn)品目前是國內(nèi)唯一完全基于Linux平臺開發(fā)架構(gòu)的激光雷達(dá)產(chǎn)品。LakiBeam單線系列產(chǎn)品使用的系統(tǒng)級芯片SoC為Cortex-A7架構(gòu)。現(xiàn)階段，智能終端對于探測性能的諸多要求，多傳感器融合正成為探測方案的趨勢。LakiBeam單線系列產(chǎn)品SoC盈余70%的算力，可供客戶二次開發(fā)，降低客戶工控硬件成本。

在探測范圍方面，LakiBeam單線系列產(chǎn)品采用脈沖ToF的探測技術(shù)，相較于基于三角法測距的激光雷達(dá)，基于脈沖ToF測距原理的激光雷達(dá)探測范圍更廣，不易受外界環(huán)境光影響。同時，脈沖ToF光學(xué)系統(tǒng)緊湊，產(chǎn)品體積可以做到更小，利于內(nèi)置安裝。

LakiBeam1L的探測距離在70%反射率的條件下至少可以達(dá)到40m；在10%反射率的條件下至少可以達(dá)到20m。出色的探測性能讓LakiBeam1L在諸多單線激光雷達(dá)產(chǎn)品中脫穎而出。LakiBeam1的探測距離在70%反射率的條件下至少可以達(dá)到25m；在10%反射率的條件下至少可以達(dá)到15m。

激光雷達(dá)探測范圍易受反射率條件影響，反射率越高，探測范圍越遠(yuǎn)。LakiBeam單線系列產(chǎn)品在光面玻璃環(huán)境及室外強(qiáng)光環(huán)境的探測表現(xiàn)也依然很“能打”。

角分辨率與掃描頻率是兩個息息相關(guān)的參數(shù)，激光雷達(dá)掃描頻率越慢，角分辨率則越高。角在分辨率與掃描頻率方面，LakiBeam單線系列產(chǎn)品角分辨率有0.1°和0.25°共2個擋位 ，面向不同場景需求，可設(shè)置不同的角分辨率，更靈活便捷。

據(jù)銳馳智光透露，目前LakiBeam單線系列產(chǎn)品已在周界安防、車路協(xié)同，服務(wù)機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人、多媒體互動等領(lǐng)域展開應(yīng)用。同時，銳馳智光還表示，LakiBeam單線系列產(chǎn)品不僅性能表現(xiàn)強(qiáng)悍，價格也十分令人驚喜，其階梯價格方案將后續(xù)推出。

▍結(jié)語

雖然銳馳智光此次尚未透露其LakiBeam單線系列產(chǎn)品的具體價格，但從其之前發(fā)布的128線、百萬點(diǎn)頻的LakiBeam128定價風(fēng)格看，此次LakiBeam單線系列產(chǎn)品售價很有可能再創(chuàng)新低。LakiBeam單線系列產(chǎn)品很有可能成為工業(yè)級單線激光雷達(dá)產(chǎn)品中的性價比之王。

審核編輯：符乾江