深度解析激光雷达的工作原理

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激光雷达是现代机器人最为常见的激光雷达传感器之一。它的主要作用是用来探测周围障碍物的分布情况。

按照测量的纬度可以分为单线雷达和多线雷达，按照测量的原理，可以分为三角测距雷达和TOF测距雷达。按照工作方式分为机械旋转雷达和固态雷达。

虽然激光雷达的种类繁多，但是在ROS中呈现的数据格式是一样的。只是在数据完整度和精度上会有所差异。激光雷达的工作原理，我们按照最简便的TOF激光雷达作为例子， 在他的面前放了一个障碍物，激光雷达通常安装在机械合成的中央位置，受到底盘结构的保护，激光雷达的机械结构分为两个部分，一部分是固定底座。

另一部分是可旋转的同步结构。在雷达的头部设置了一个红外激光发射器和一个红外激光接收器，当雷达工作的时候，会从发射器输出一道红外激光。

这道光束击中障碍物后会反射回来被雷达的通过计时器测量激光发射和接收的间隔，激光雷达测量完一个方向的障碍物距离后会转向其他角度再射出一道红外激光。接收反射回来的光束，然后再换角度，然后继续转，一直同步这个操作。直到雷达的探头旋转一整周，也就是360度就完成了一次对周围障碍物的探测。

这个旋转探测的任务会周而复始的不断执行，只要激光束探测的频率足够高速度够快就能实时的刷新周围障碍物的分布状况，我们就会看到障碍物轮廓点阵分布图。