SKU:RB-13K285 EAI X4激光雷达测距模块

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目录

产品概述

YDLIDAR X4(以下简称:X4)的开发套件是为了方便用户对X4进行性能评估和早期快速开发所提供的配套工具。通过X4的开发套件,并配合配套的评估软件,便可以在PC上观测到X4对所在环境扫描的点云数据或在SDK上进行开发。

RPLIDAR开发套件清单

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YDLIDAR X4开发套件说明

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WINDOWS下的使用操作

  1. 设备连接

在windows下对X4进行评估和开发时,需要将X4和PC互连,其具体过程如下:

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先将转接板和X4接好,再将USB线接到转接板和PC的USB端口上,注意USB线的Micro接口接USB转接板的USB_DATA,且X4上电后进入空闲模式,电机不转。
部分开发平台或PC的USB接口的驱动电流偏弱,X4需要接入+5V的辅助供电,否则雷达工作会出现异常。

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RPLIDAR 模组

RPLIDAR开发套装中包含了标准版本的RPLIDAR模组(A1M1—R1)。同时模组内集成了可以使用逻辑电平(3.3V)驱动的电机控制器。开发者可以使用该电机驱动器使用PWM信号对电机转速进行控制,而从控制RPLIDAR扫描频率或者在必要时刻关闭电机节能。

驱动安装

在windows下对X4进行评估和开发时,需要安装USB转接板的串口驱动。本套件的USB转接板采用CP2102芯片实现串口(UART)至USB信号的转换。其驱动程序可以在我司官网下载,或者从Silicon Labs的官方网站中下载:

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设备管理会弹出com口

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使用评估软件

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确认后,客户端的页面如下:

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LINUX下基于ROS的使用操作

Linux发行版本有很多,本文仅以Ubuntu16.04、Kinetic版本ROS为例。

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注意事项

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常见问题整理

1、什么是激光雷达
答:激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。从工作原理上讲,与微波雷达没有根本的区别:向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息
参考:激光雷达百度百科
激光雷达可以进行360°的扫描,因此可以将周边最近6米以内的最近的物体到模块本身的距离测量出来。
也可以理解为激光雷达就是一圈的激光测距仪。
2、激光雷达能干什么
答:激光雷达可以进行360°的二维距离探测,SLAM,3D扫描与模型构建,障碍物检测,多点触摸等
3、激光雷达有什么缺点
答:由于采用激光进行探测,所以无法正确反射激光的都会导致数据不准确,镜面,透明玻璃,水等会导致数据偏离。所以如果有这种环境的地方,需要考虑用其他传感器进行补充。
4、激光雷达有在 processing,Arduino, Raspberry or pcDuino上的样例代码吗? 答:激光雷达有提供SDK,把SDK中的linux代码在Raspberry or pcDuino 上编译即可。processing可以直接获取激光雷达的串口数据,根据SDK中提供的数据格式进行各种处理。Arduino下的驱动可以在以下网址找到。
激光雷达在Arduino下的驱动程序
激光雷达Arduino平台的使用说明
激光雷达使用效果演示
5、arduino是否可以用Robopeak的激光雷达做slam
答:arduino可以用robopeak的激光雷达作为传感器,但是由于激光雷达的数据量较大(115.2kbps),以arduino的能力来说无法完成slam的处理,因此建议采用更高级一些的控制器来进行处理,例如树莓派,pcduino,cubeboard等。但作为360的传感器是完全可以使用的。
6、是否可以采用智能手机来作为激光雷达的数据处理。
答:是的,可以通过手机来进行激光雷达的数据处理。由于Robopeak提供的激光雷达采用串口通信,如果你有一定的编程基础,可以参考Robopeak开源的sdk将激光雷达数据进行采集和处理。采集的方式可以直连或者通过其他无线的方式进行。
7、为什么我测量300mm的距离 给显示290mm左右,测量800mm的距离 给显示812mm 分辨率和精度有什么区别
答:分辨率是对距离的解析程度。在近距离情况下,由于传感器激光出射角是在偏离中心位置的,所以你观测的距离和传感器观测到的实际数据有一定偏差的。
近距离下你会发现有1cm左右的偏差。这倒不是说传感器不准。
8、如何进行激光雷达的标定
答:基本的思路如下
在已知距离Y用不透光平板挡住,读取传感器读数X,然后用软件进行数据拟合。
二次拟合的公式可以是:
Y = A*x^2 + B*x + C
其中,X是传感器读数,Y是真实数据。你先通过采集点的过程,用(X,Y)序列拟合这个函数,求出A B C三个系数。
以后,软件采集到传感器读数了,代入到上述公式的x中,就求出标定后的距离值了
10、想询问下电机旋转一圈能采集多少个点的数据?我使用arduino,我观察到,每圈大概有10到20点的数据被采集到,这正常吗?
答:采样量能够根据以下的公式来获得:
number of samples = SAMPLE_RATE / rotation_frequency.
SAMPLE_RATE是有数据手册提供的常数,这个数据一般为2000,是当前的旋转速度。
距离来说,如果当前的转速是5.5hz(或者说是330rpm)那采样的数据应该是在2000/5.5=363.6左右。
你可以用我们提供的SDK中的图像采集工具进行检查。
对于arduino来说,你会发现取样数据会小于预期的数据,这是因为AVR的处理器能力确实没有办法做到这个处理能力。
对2000/秒的数据量来说,处理器必须在每个500毫秒内处理完这些数据。但是对于16Mhz的处理器来说,这远远不足以处理每个接收到的数据节点。进来的数据就会被抛弃了。
11、我在用SDK里面提供的ultra_simple.exe测试时记录下了角度制,并制成图标发现在记录角度时会重复的出现偏差/峰值(并不是单调递增的)。为什么会出现这样的表现? 有什么解决方法的建议呢?
答: 这种情况是正常的。这是由于激光点并不是由原点发射(这是由于激光雷达的光学特性)出来的。
如果你希望你的角度数据在图表中已单调递增的形式出现,请使用我们SDK中的ascendScanData() 函数。这个函数会重新调整数据的顺序。在我们ROS节点驱动中使用这个函数来仿真,以便让数据看起来像传统的扫描仪(激光由中心发射)。你可以参考我们托管在github的代码
由于我们是基于三角定位法的激光测距仪,所以激光点并不是由传感器中心发出的。所以指向被测物体的角度并不是探测器的中心角度。发射角度和指向面有一定的夹角。由于角度偏移量取决于被检测出的目标物体的距离的变化,虽然我们的传感器保持采取在一个固定的时间周期的测量(传感器的旋转部件的角度增量是恒定的),所检测到的目标点的角度增量可能仍是不同的。如果当前检测到的物体的距离比前面的对象更远,当前角度值可以小于前一个。此外,如果当前的样本数据是无效的(没有对象检测),就没有办法来获得实际的角度值,编码器的原始角度值将被使用。
12、请问我怎么获得这个激光雷达的资料
答:可以和客服直接联系询问索要或者和robopeak联系哦。[www.slamtec.com robopeak官方网站]
13、使用这个激光雷达,推荐多少位的单片机?
答:32位,主频100Mhz以上,内存20k以上

操作建议

1.预热与最佳工作时间
由于测距核心在工作中将产生热量,建议在RPLIDAR工作(开启扫描模式、扫描电机开始运转)2分钟后使用,此时测距精度将达到最佳水平。
2.环境温度
当环境温度与常温差距过大时会影响测距系统的精度,并可能对扫描系统的结构产生损害。请避免在高温(大于40摄氏度)以及低温(小于-10摄氏度)的条件中使用。
3.环境光照
RPLIDAR的理想工作环境为室内,室内环境光照(包括无光照)不会对RPLIDAR工作产生影响。但请避免使用强光源直接照射RPLIDAR的视觉系统。
如果需要在室外使用,请避免RPLIDAR的视觉系统直接面对太阳照射,这将会可能导致视觉系统的感光芯片出现永久性损伤,从而使测距失效。
RPLIDAR标准版本在室外强烈太阳光反射条件下的测距范围将缩短。

视频演示

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