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激光雷達有輻射嗎?激光雷達有哪些應(yīng)用領(lǐng)域?

時間:2024-08-19 17:44:51來源:21ic電子網(wǎng)

導(dǎo)語:?激光雷達由于使用的是激光束,工作頻率較微波高了許多,因此帶來了很多優(yōu)點。

  一、激光雷達有輻射嗎

  激光對人眼到底有沒有傷害呢?一句話,離開激光功率談危害都是耍流氓!

  我們先來看看國際上對于激光設(shè)備的安全性是怎么規(guī)定的,美國食品及藥品管理局FDA(Food and DrugAdministration) 按其激光輸出值的大小將激光設(shè)備分為六個等級,即ClassⅠ, ClassⅡa,ClassⅡ,ClassⅢa, ClassⅢb和ClassⅣ。Class Ⅰ級(功率小于0.4mW),沒有生物性危害,不必特別管理。典型應(yīng)用如激光教鞭,CD播放機,CD-ROM設(shè)備,地質(zhì)勘探設(shè)備和實驗室分析儀器等。Class Ⅳ級(功率高于500mW)其激光輻射量無論是直接輻射還是散射,對皮膚和眼睛均是有害的。典型應(yīng)用如外科手術(shù),研究,切割,焊接和顯微機械加工等。

  問題來了,我們的激光雷達到底安不安全?答案就是,非常安全!

  我們的RPLIDAR系統(tǒng)采用低功率的紅外線激光器作為發(fā)射光源,并采用調(diào)制脈沖方式驅(qū)動,激光器僅在極短的時間內(nèi)進行發(fā)射動作,完全達到Class Ⅰ級別的激光器安全標(biāo)準(zhǔn),確保對人類及寵物的安全性。

  此外,RPLIDAR還獲得了SGS頒發(fā)的CE認(rèn)證,也就是說我們的產(chǎn)品完全符合歐盟安全標(biāo)準(zhǔn),不會危及人類與寵物的安全?吹竭@里,也許會有人好奇,如果用LED取代激光作光源,是不是更安全呢?其實并不會,這是由LED的光學(xué)特性決定的。

  LED俗稱發(fā)光二極管,在生活中,通常作為發(fā)光光源,比如平時我們用的手電筒、液晶顯示器、臺燈、汽車大燈。LED行業(yè)從誕生到現(xiàn)在只不過走了僅僅數(shù)十年,總體來說還是比較新,國家對于LED產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)定義上沒有一個明確的法規(guī)和規(guī)范,行業(yè)整體缺乏相關(guān)監(jiān)管和規(guī)范。

  回到測距傳感器上,如果想達到一定的測量距離,光源的亮度就要達到一定要求,就像手電筒,要照的遠,就要越亮。激光得益于其高度聚焦性,可以將光源實際功率幾乎全部傳遞到目標(biāo)距離,但是,LED發(fā)散程度大,想達到同樣的測量距離,它的光源功率可能要比同樣采用激光大10多倍甚至幾百倍。

  換句話說,想獲得較遠的測量距離,毫無疑問需要大幅增加光功率,LED相較于激光來說,其潛在危害更大。

  除了光學(xué)特性完全不同外,LED與激光的實際表現(xiàn)差異也很大。激光雷達(或者稱為光雷達)的核心優(yōu)勢就是指向性好,也就是說傳感器可以準(zhǔn)確反映測量目標(biāo)的實際位置。機器人想要實現(xiàn)定位導(dǎo)航,清晰的地圖與精確的導(dǎo)航,二者缺一不可,而激光“指哪打哪”的特性正是實現(xiàn)這一點的關(guān)鍵,其他技術(shù)(如LED、超聲波等)都無法滿足這一要求。

  二、激光雷達的應(yīng)用

  1、無人駕駛汽車

  近幾年無人駕駛非常熱門,而激光雷達可謂是無人駕駛領(lǐng)域中最重要的環(huán)節(jié)。無人駕駛汽車是通過車載傳感系統(tǒng)感知環(huán)境,自動規(guī)劃行車路線并控制車輛到達預(yù)定目標(biāo)的智能汽車。目前,激光雷達的應(yīng)用囊括了無人駕駛的定位、路沿/可行駛區(qū)域檢測、車道標(biāo)識線檢測、障礙物檢測、動態(tài)物體跟蹤、障礙物分類識別等功能模塊。

  2、機器人領(lǐng)域

  激光雷達又被稱為機器人的眼睛。那么這雙“眼睛”是怎么幫助機器人識別物體和方向的呢?

  它根據(jù)激光遇到障礙物后的折返時間,計算目標(biāo)與自己的相對距離。激光光束可以準(zhǔn)確測量視場中物體輪廓邊沿與設(shè)備間的相對距離,這些輪廓信息組成所謂的點云并繪制出3D環(huán)境地圖。例如,歡創(chuàng)科技的激光雷達精度已達到亞毫米級別,更好地幫助機器人提供服務(wù)。

  3、醫(yī)療上的應(yīng)用

  美國國家實驗室研發(fā)出了一種集成系統(tǒng),可以對燒傷病人的體表組織進行三維的激光雷達定位探測,以確定損害程度。利用探測定位結(jié)果,激光可以自動除去壞死的組織以利于新組織生長。研發(fā)人員希望這種同頻連續(xù)波激光雷達映射系統(tǒng),可以從病人身體上去除壞死的皮膚和肌肉。

  4、無人飛機

  機載激光雷達是一種安裝在飛機上的機載激光探測和測距系統(tǒng),可以量測地面物體的三維坐標(biāo)。上世紀(jì)七十年代,美國航天局開始研發(fā)的LiDAR測繪技術(shù)機載激光掃描,并且發(fā)展速度飛快,在20世紀(jì)末期開始商業(yè)化。

  5、軍事方面的應(yīng)用

  中國的攻擊激光雷達已經(jīng)相當(dāng)?shù)南冗M,包含著世界最尖端的五大核心技術(shù):激光材料研究的突破、激光輻射材料物理機理及成像圖譜研究的突破、一次性快速跟蹤定位控制技術(shù)的突破、高密度能量可逆轉(zhuǎn)換載體材料的突破、激光成像技術(shù)的突破。除此之外,在水雷探測激光雷達、化學(xué)試劑探測激光雷達、大氣監(jiān)測激光雷達、生化陸戰(zhàn)激光雷達等方面也有很大的成就。

標(biāo)簽: 激光雷達

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