光達技術推動機器人與自主系統安全感測與反應能力提升

2025 年 10 月 21 日

光達技術持續改善機器人和自主系統在各種環境中安全感測、反應及運作的方式。這項技術已存在幾十年,但最近的發展導致了光達被應用於機器人,如自動行動機器人(AMR)。

在汽車產業中,理解擁有所有可能的導航方法(而不僅僅是攝影機)對於確保車輛、乘客和行人的安全是有益的。光達、雷達和攝影機等導航方法使用一套稱為感測器融合的感測模組,相互並行運作以執行距離和速度量測。感測器融合可讓車輛在周遭環境中看見最佳障礙物。

因此在機器人領域,光達技術的進步將有助於在各種環境中更廣泛地部署AMR,提供更高的環境意識、障礙物偵測和即時反應能力,並同時克服傳統攝影機系統的限制。

在商用車上,您可以在車輛頂部或底盤側面找到機械掃描光達。光達模組大小約像曲棍球,每模組通常包含32至128個通道,並以極高的速度移動,平均以0.2秒旋轉360度。光學飛時測距(ToF)架構搭配類比轉數位轉換器(ADC)型系統,可讓每個光達模組每通道獲得更多資訊,但需在更高的功耗與尺寸間做取捨。

搭載ADC的光達模組通常稱為3D或4D設計,因為其能夠建立三維或四維資訊點雲。工業光達擁有相同的技術基礎,但通常通道數量較少。由於工業模組的複雜性和尺寸降低,因此其成本和功耗通常較低,有助於更輕鬆地整合至機器人設計中。

隨著AMR進入新的領域,並比以往更獨立地移動,攝影機數量可能還不夠。AMR必須偵測障礙、評估潛在影響,並即時做出反應。新增光達模組可為AMR提供感測環境變化的解析度與回應時間。

雖然攝影機可提供高解析度影像,但仍需努力準確測量距離,這在決定AMR是否能繼續移動或需要重新導向時非常重要。此外, AMR必須能在各種照明和天氣條件下運作。光達技術不受這些條件的限制,也不需要外部照明。

隨著光達的前景越來越明顯,設計工程師必須選擇最佳途徑,將這項先進感測技術整合至系統中。設計傳輸路徑時,LMH13000整合式雷射驅動器可在連續和脈衝兩種運作模式下提供高輸出電流驅動,以將對額外分離式元件的需求降到最低。

結論是,光達是汽車與工業車輛邁向行動自主之路的固有部分。即時進行物體偵測與碰撞預防,可提升車輛與人員的安全性。

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