识途激光雷达已问世

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/30 11:22:52
                       识途激光雷达已问世
                     ---旁证“人找回家路”是无源光雷达工作模式
                                     都世民
2016-06-02 ,大公网报道:“机器人迷路?这家公司推出智能行走全套方案”,来源:智东西。http://hea.takungpao.com/news/2016-06/3328309.html
文中报道了上海思岚科技有限公司(SLAMTEC)推出最新激光雷达RPLIDAR A2、模块化自主定位导航解决方案SLAMWARE,针对室内机器人的智能行走,提供从硬件雷达到软件算法的全套方案。岚科技前身为RoboPeak,团队从2009年着手研发激光雷达,2014年推出首款低成本RPLIDAR A1。
采用创新性光磁融合技术、自主视觉处理软件系统,主要适用于室内服务型机器人。RPLIDAR A2激光雷达采用全金属磨砂材质,尺寸小巧,厚度为4厘米;技术参数方面,可在6米测量半径内,完成360度全方位扫描,采样次数为每秒4000次,扫描频率为10Hz,可实现毫米级测量精度。
综上所述,笔者按雷达专业视角归纳为:
1.工作波长:激光波段。
2.作用距离:6m。
3.方位扫描范围:360度。
4.采样频率:4000次/秒。
5.测量精度:mm级。
6.扫描频率:10Hz。
7.外观尺寸:厚4cm。横向为圆形。
8.需要5V供电。
9.寿命:5年。
10.测量量程0.1%解析度。
11.Class1激光安全标准。

A2激光雷达为机器人提供了类似“眼睛”的感知系统,但这仅完成了智能化的自主行走的第一步;具有运动控制算法的“小脑”是核心,思岚科技针对此推出了SLAMWARE模块化解决方案。
对于服务机器人而言,利用自身安装的多种传感器(包括激光雷达、视觉传感器、里程仪、罗盘、加速度计等),快速、准确地获取周围环境的信息固然重要,但仅仅依靠这些,并不能真正实现自主定位导航与自由行走。
此产品是用激光雷达的概念实现机器人的视觉感官功能,可以通过扫描实现目标搜索,采用D*动态即时路径规划算法,自动搜索前往目标的最短路径并控制宿主行动;可对目标即时定位,无需预先探明地图,通过成像可以识别目标。
SLAMWARE是一款高度集成的芯片,内置基于激光雷达的同步定位与建图(SLAM)及配套的路径规划功能。该芯片内置D*的SLAM算法,构建出的地图更加精确,即使受到外界干扰,也可以保持较高的定位精度。SLAMWARE采用D算法(即动态启发式路径搜索算法),不需要预先录入地图,可以在陌生环境中实时扫描,更新数据,躲避动态障碍物。提供最高达2cm分辨率的环境地图,不存在误差累加问题。
SLAMWARE还支持超声波传感器,防跌落传感器、碰撞传感器和深度摄像头的数据,提供基于多传感器信息融合的扫描算法能力。
产品应用领域:智能广告、视频会议、家庭陪伴、饮料酒水递送、移动信息中心、私密文件传递等。针对室外强烈日光环境进行了优化,主要用于无人车导航避障、无人机和服务机器人导航避障领域。
笔者利用这一产品来说明通过激光雷达可以实现搜索、定位、识别功能。用照相机或光学成像设备,来解读人的视觉感官功能是不确切的。另外也说明GPS导航说不成立。
然而此产品毕竟不同于人的眼睛,其区别:
1.工作波长:人眼是两种工作模式,一是可见光波段,另一是昏暗状态。两种状态波长不同。
2.作用距离:人眼可观测最远距离可达到km,一般情况远超6m。
3.扫描范围: 水平面:  ±   120度;  单天线水平面扫描范围 : ±  145度。
  仰角     55度;
  俯角     75度。
4.测量精度:小于0.1mm。
5.外观尺寸小很多
6.寿命最长超120年,平均70年以上。
7.能源尚难定论,人眼是血液供电可能性非常大。
应当指出:机器人要超过人,想在2025年实现,只能梦想。1.3亿单元的超级阵列天线在厘米尺度实现,要化多少年?从激光波段到可见光波段这一跨越,是相当困难的。有些问题将在以后逐步讨论。此产品作为一旁证,说明人找回家路是雷达工作模式。




                       识途激光雷达已问世
                     ---旁证“人找回家路”是无源光雷达工作模式
                                     都世民
2016-06-02 ,大公网报道:“机器人迷路?这家公司推出智能行走全套方案”,来源:智东西。http://hea.takungpao.com/news/2016-06/3328309.html
文中报道了上海思岚科技有限公司(SLAMTEC)推出最新激光雷达RPLIDAR A2、模块化自主定位导航解决方案SLAMWARE,针对室内机器人的智能行走,提供从硬件雷达到软件算法的全套方案。岚科技前身为RoboPeak,团队从2009年着手研发激光雷达,2014年推出首款低成本RPLIDAR A1。
采用创新性光磁融合技术、自主视觉处理软件系统,主要适用于室内服务型机器人。RPLIDAR A2激光雷达采用全金属磨砂材质,尺寸小巧,厚度为4厘米;技术参数方面,可在6米测量半径内,完成360度全方位扫描,采样次数为每秒4000次,扫描频率为10Hz,可实现毫米级测量精度。
综上所述,笔者按雷达专业视角归纳为:
1.工作波长:激光波段。
2.作用距离:6m。
3.方位扫描范围:360度。
4.采样频率:4000次/秒。
5.测量精度:mm级。
6.扫描频率:10Hz。
7.外观尺寸:厚4cm。横向为圆形。
8.需要5V供电。
9.寿命:5年。
10.测量量程0.1%解析度。
11.Class1激光安全标准。

A2激光雷达为机器人提供了类似“眼睛”的感知系统,但这仅完成了智能化的自主行走的第一步;具有运动控制算法的“小脑”是核心,思岚科技针对此推出了SLAMWARE模块化解决方案。
对于服务机器人而言,利用自身安装的多种传感器(包括激光雷达、视觉传感器、里程仪、罗盘、加速度计等),快速、准确地获取周围环境的信息固然重要,但仅仅依靠这些,并不能真正实现自主定位导航与自由行走。
此产品是用激光雷达的概念实现机器人的视觉感官功能,可以通过扫描实现目标搜索,采用D*动态即时路径规划算法,自动搜索前往目标的最短路径并控制宿主行动;可对目标即时定位,无需预先探明地图,通过成像可以识别目标。
SLAMWARE是一款高度集成的芯片,内置基于激光雷达的同步定位与建图(SLAM)及配套的路径规划功能。该芯片内置D*的SLAM算法,构建出的地图更加精确,即使受到外界干扰,也可以保持较高的定位精度。SLAMWARE采用D算法(即动态启发式路径搜索算法),不需要预先录入地图,可以在陌生环境中实时扫描,更新数据,躲避动态障碍物。提供最高达2cm分辨率的环境地图,不存在误差累加问题。
SLAMWARE还支持超声波传感器,防跌落传感器、碰撞传感器和深度摄像头的数据,提供基于多传感器信息融合的扫描算法能力。
产品应用领域:智能广告、视频会议、家庭陪伴、饮料酒水递送、移动信息中心、私密文件传递等。针对室外强烈日光环境进行了优化,主要用于无人车导航避障、无人机和服务机器人导航避障领域。
笔者利用这一产品来说明通过激光雷达可以实现搜索、定位、识别功能。用照相机或光学成像设备,来解读人的视觉感官功能是不确切的。另外也说明GPS导航说不成立。
然而此产品毕竟不同于人的眼睛,其区别:
1.工作波长:人眼是两种工作模式,一是可见光波段,另一是昏暗状态。两种状态波长不同。
2.作用距离:人眼可观测最远距离可达到km,一般情况远超6m。
3.扫描范围: 水平面:  ±   120度;  单天线水平面扫描范围 : ±  145度。
  仰角     55度;
  俯角     75度。
4.测量精度:小于0.1mm。
5.外观尺寸小很多
6.寿命最长超120年,平均70年以上。
7.能源尚难定论,人眼是血液供电可能性非常大。
应当指出:机器人要超过人,想在2025年实现,只能梦想。1.3亿单元的超级阵列天线在厘米尺度实现,要化多少年?从激光波段到可见光波段这一跨越,是相当困难的。有些问题将在以后逐步讨论。此产品作为一旁证,说明人找回家路是雷达工作模式。




人眼是不是一种雷达模式,那要看你是指的雷达还是广义的狭义
猎杀m1a2

发表于 2016-6-4 20:07 游击队员 | 只看该作者
人眼是不是一种雷达模式,那要看你是指的雷达还是广义的狭义
是功能性解读,不是生物组织结构,现在人工视网膜只是从感光概念,无法得到形状、定位、颜色等信息。


测量精度小于0.1mm,  人眼测量精度小于0.1mm?  这是拿人眼写的文章吗?

激光雷达各家都是用现成的,这货用的指标也没看出高在哪,直接说比谷歌的算法强在哪就行了,洋洋洒洒一大篇都是不着调的。

测量精度小于0.1mm,  人眼测量精度小于0.1mm?  这是拿人眼写的文章吗?

激光雷达各家都是用现成的,这货用的指标也没看出高在哪,直接说比谷歌的算法强在哪就行了,洋洋洒洒一大篇都是不着调的。
碧落黄泉
发表于 2016-6-5 12:31 游击队员 | 只看该作者
本帖最后由 碧落黄泉 于 2016-6-5 12:33 编辑
测量精度小于0.1mm,  人眼测量精度小于0.1mm?  这是拿人眼写的文章吗?
激光雷达各家都是用现成的,这货用的指标也没看出高在哪,直接说比谷歌的算法强在哪就行了,洋洋洒洒一大篇都是不着调的。
笔者不是介绍这种产品,是想说明光雷达可以用来导航,找回家的路,旁证“人找回家路”是无源光雷达工作模式。请注意是“旁证”另外,将此指标与人视觉感官性能比较。   请有副标题: ---旁证“人找回家路”是无源光雷达工作模式!谢谢关注。
这个东西的意义不仅仅是机器人室内导航  实际上对整个自动化驾驶系统(不是汽车 都有重大作用)
bjnr

发表于 2016-6-5 20:53 | 只看该作者
这个东西的意义不仅仅是机器人室内导航  实际上对整个自动化驾驶系统(不是汽车 都有重大作用)
同意您的说法。不是笔者现在讨论的范畴。我关注重点是人的视觉感官的功能性解读。谢谢关注和回复。
dsm9393 发表于 2016-6-6 22:14
bjnr

发表于 2016-6-5 20:53 | 只看该作者
谢谢同好们对本班的支持和理解
猎杀m1a2

发表于 2016-6-4 20:07 游击队员 | 只看该作者

如果从广义的角度,光学成像和雷达,激光雷达没有清晰界限。

但从狭义角度,雷达,以及激光雷达指在获得的电磁信号不做聚焦或类似聚焦的相干,经过数据波门相关后,就实现电磁波定位测向的探测装置,最后的所成图像是做完了定位测向的点迹融合。而光学成像的定位测向,是指将电磁信号做了聚焦式,类似聚焦式相干后,先成实像,再通过对图像的解析,对目标定位测向。

   人眼是光痛过角膜和瞳孔聚焦后,在视网膜上成实像。视细胞将图像编码成图像信息,然后大脑定位目标通过解析图像实现。所以,从狭义上说,人眼不是雷达的原理。

猎杀m1a2

发表于 2016-6-4 20:07 游击队员 | 只看该作者

但从狭义角度,雷达,以及激光雷达指在获得的电磁信号不做聚焦或类似聚焦的相干,经过数据波门相关后,就实现电磁波定位测向的探测装置,最后的所成图像是做完了定位测向的点迹融合。而光学成像的定位测向,是指将电磁信号做了聚焦式,类似聚焦式相干后,先成实像,再通过对图像的解析,对目标定位测向。

   人眼是光痛过角膜和瞳孔聚焦后,在视网膜上成实像。视细胞将图像编码成图像信息,然后大脑定位目标通过解析图像实现。所以,从狭义上说,人眼不是雷达的原理。

   人眼是光通过角膜和瞳孔聚焦后,在视网膜上成实像。视细胞将图像编码成图像信息,然后大脑定位目标通过解析图像实现。这一说法是推测,概念不清晰。中间无法链接。视细胞怎样编码?大脑怎样定位?又怎么解码?整个过程是链接不起来的。笔者提出的新概念就是突破这种说法,把这链接具体化。这将在后面博客中讨论。
关于光学成像与雷达,是两个不同学科。雷达具备三座标精确定位,可以电扫描,可以跟踪目标,可成像识别。光学成像不具备这些功能。人眼有这些功能。
猎杀m1a2

发表于 2016-6-4 20:07 游击队员 | 只看该作者

视细胞编码过程讲起了有点复杂,比如锥细胞,概括下是三种视锥细胞之间联网进行白平衡,平衡结果输出。

dsm9393 发表于 2016-6-7 17:40
猎杀m1a2

发表于 2016-6-4 20:07 游击队员 | 只看该作者


其实光学成像也可测距定位的,只是是以处理图像实现,和狭义上的雷达不同。

比如说光学成像测距,有比图像法,就是拿图像和标准图像比大小,得知距离。还有视差法
dsm9393 发表于 2016-6-7 17:40
猎杀m1a2

发表于 2016-6-4 20:07 游击队员 | 只看该作者


其实光学成像也可测距定位的,只是是以处理图像实现,和狭义上的雷达不同。

比如说光学成像测距,有比图像法,就是拿图像和标准图像比大小,得知距离。还有视差法
猎杀m1a2
发表于 2016-6-9 17:08 游击队员 | 只看该作者视细胞编码过程讲起了有点复杂,比如锥细胞,概括下是三种视锥细胞之间联网进行白平衡,平衡结果输出。
谢谢您的回复与讨论。有关视细胞与天线阵单元关系的分析,正在准备发文,请关注,多多指教。由于专业视角不同,讨论的问题较深、较细,不是一两句话能说清。涉及专业名词及含义需要交流。
关于光学成像测距是光学专业范畴,它与光雷达肯定不同。而雷达天线在光波段就是几何光学原理设计的。
2016-6-10 12:31 上传

2016-6-10 12:33 上传

猎杀m1a2
RE: 识途激光雷达已问世

dsm9393 发表于 2016-6-9 20:58
猎杀m1a2
发表于 2016-6-9 17:08 游击队员 | 只看该作者视细胞编码过程讲起了有点复杂,比如锥细胞,概括 ...

我也只是谈谈狭义的方面,雷达和光学成像系统的区别,广义的区别不明显。

不过要说是光学波段,雷达就是按照几何光学原理设计得也不对,以下几种相控阵激光雷达,就是按照很典型很传统的雷达体制所设计。

您给出的原理框图,是微波天线中深空探测天线的结构,是按几何光学设计,不考虑物理光学。波束扫描靠相位控制。这个图中多了一个极化控制(即偏振控阵)。这个图与视网膜构造不同。
猎杀m1a2
RE: 识途激光雷达已问世


其实讲这么多我也引偏了。我想说的是,狭义的说,不管主动还是被动,雷达的特征是先定位目标点,再将定位点按照坐标显示。而成像系统定位,则是先成像,再分析像定位。

猎杀m1a2
RE: 识途激光雷达已问世
其实讲这么多我也引偏了。我想说的是,狭义的说,不管主动还是被动,雷达的特征是先定位目标点,再将定位点按照坐标显示。而成像系统定位,则是先成像,再分析像定位。
您说的我认同。这就有必要修正视网膜是照相机底片的解读。因此证明视网膜是超级阵列天线是必须的。