德州仪器加速激光雷达在机器人中的应用

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在汽车领域，不难理解为什么所有可能的导航方法（不仅仅是相机）有益于确保车辆，乘客和行人的安全。通过一组称为“传感器融合”的检测模块，可以并行操作诸如LIDAR，雷达和摄像机之类的导航方法以实现距离和速度测量。传感器融合使车辆可以从精确的角度查看周围环境中的障碍物。

因此，在机器人技术领域，激光雷达技术的进步将在各种情况下促进AMR的广泛应用，从而提供更强的环境感知，障碍物检测和实时响应能力，同时克服传统基于相机系统的局限性。

汽车激光雷达和工业激光雷达

在商用车辆上，可以在底盘的屋顶或侧面找到机械扫描的激光雷达。 LIDAR模块的大小与冰球冰球大致相同。单个模块通常配备32到128个通道，并且移动非常快，并且可以平均在0.2秒内旋转360度。借助光学时间（TOF）体系结构和基于类似物的数字转换器（ADC）的系统，每个模块都可以在每个通道上获取更多信息，但以更高的功耗和更大的尺寸为代价。

配备ADC的激光雷达模块通常称为3D或4D设计，具体取决于它们创建三维或四维信息点云的能力。

尽管工业激光痛具有相同的技术基础，但每个模块的渠道数量通常很少，有时甚至只有一个渠道。由于复杂性和尺寸的降低，工业模块通常会降低成本和功耗，并且更容易集成到机器人设计中。根据其生成二维点云或单维距离测量值的能力，工业激光雷达系统可以分为二维或单维类型。

工业激光雷达的应用包括交通监控，端口和轮毂监控，分销仓库导航和监控，AMR，自动驾驶工业车辆以及智能手机和平板电脑等个人电子产品。

LIDAR对机器人有什么好处？

随着AMR进入新领土，行动比以往任何时候都更加独立，仅相机可能很难满足需求。想象一下，AMR送货车在街区的人行道上驾驶。即使在人行道地区，也可能会出现各种障碍，例如汽车，垃圾桶，行人，自行车或儿童玩具，这将影响机器人的导航能力。

AMR检测到这些障碍，评估潜在影响并实时做出相应反应至关重要。 LIDAR模块的添加提供了必要的分辨率和响应时间，从而使AMR感知环境变化（例如球滚入路径），这会迅速响应并避免碰撞。证明与Lidar的AMR可以在拥挤的人行道上移动。

尽管相机可以提供高分辨率图像，但它具有精确的范围限制，这是判断AMR是否应该继续旅行或调整路线的关键基础。

此外，AMR需要确保在各种照明和天气条件下进行适当的操作。激光雷达技术既不受这些环境因素的限制，也不需要外部光源（这是基于相机系统的限制因素）。

在机器人中应用加速激光雷达

随着LIDAR的开发前景变得越来越清晰，设计工程师必须选择正确的方法将这种先进的传感技术集成到系统中。首先，必须为激光雷达光学设计中的传输路径设计激光驱动电路，并且必须为接收路径配置变速器放大器（TIA），如图所示。选项包括针对接收的信号链实现与TIA（例如LMH34400）之间的单个芯片设计，在光电二极管和时数转换器之间，或设计与高速比较器（例如TLV3801）的配对。

图：LIDAR光学信号链的框图

在设计传输路径时，LMH13000集成激光驱动器以两种操作模式（连续和脉冲）提供高输出电流驱动器，从而最大程度地减少了对其他离散组件的需求。这种低电压差异信号控制电流源可实现2的脉搏温度变化，其中800PS上升和下降时间和最高250MHz。当LMH13000用作脉冲电流源时，它可以支持从50mA到5A的输出电流。

窄脉冲和高输出电流驱动器的组合可以产生更高的功率脉冲，从而将测量距离延长了30，同时仍确保遵守眼睛安全标准。通过提高功能，机器人可以更快，更准确地检测障碍，从而改善实时决策并在复杂环境中实现更安全的导航。

结论

文章到此结束，如果本次分享的德州仪器加速激光雷达在机器人中的应用和激光雷达,机器人,AMR的问题解决了您的问题，那么我们由衷的感到高兴！