停车场如何能鉴定有没车，平衡机器人为何能看到楼梯，无人机为什么永远撞不到墙，道闸又是怎么避免砸到车或人的。这一切的背后，又是什么原因，激光雷达又起来那些作用，有哪些应用实例？敬请关注北醒激光雷达应用专题，让我们一起看看机器人眼睛的世界。

本期专题——TFmini激光雷达在自平衡机器人的应用示例。

1、应用场景介绍

机器人在移动行进的过程中，可能会遇到路面有向下的台阶或者地面凹陷等情况。如果没有相应的探测和处理措施，机器人就会有跌落的风险。

TFmini激光雷达作为测距传感器，拥有娇小的身材和较高的精度，可以用做机器人的防跌落传感器，实时探测前方位置距离信息并进行判断，使机器人及时做出例如刹车、减速、转弯等防跌落反应。

应用场景示意图

2、应用原理

机器人在行进过程中，安装于机器人上的TFmini激光雷达以一定角度实时向斜下方测距。当路面较平坦时，这个距离值应该在一定的范围内；当路边有向下台阶或者凹陷时，这个距离值会超出合理范围，发生距离突变。结合机器人自身的姿态数据、速度数据以及TFmini激光雷达的安装位置等数据，依据相应的算法判断前方是否存在向下台阶或者凹陷，从而控制机器人做出防跌落响应动作。

道路较平坦时，测距距离在A1到A2范围内，并且距离变化较为连续；前方有阶梯或者凹陷时，测距距离值会有明显跳变，相同姿态下数值变大，（B>A,B1>A1,B2>A2）如下图所示：

依据这个原理，便可以判断前方路面是否有阶梯或凹陷，使之采取例如刹车、减速、转弯等防跌落措施。

3、应用开发注意事项

1.    大多数机器人身体两侧各有一个车轮，TFmini激光雷达视场角比较小，可以使用两个TFmini激光雷达分别监测左右车轮前方，减小覆盖盲区。同时激光雷达的安装位置和照射角度需要考虑到是否有遮挡，是否覆盖安全距离等因素。

2.    有些机器人在行进或制动过程中，自身可能会有俯仰角度，在使用算法判断时，这些数据也需要综合考虑进去。

3.  探测路面尽量避免玻璃镜子等高反光路况，这些路况使用激光雷达照射可能导致距离数据不可信。多传感器数据综合应用是一个可以提升可靠性的方法。

4.   应用拓展。

TFmini激光雷达除了可以用于机器人的防跌落功能外，还可以用于例如机器人避障、机器人唤醒等方面。当机器人拥有了激光雷达这双眼睛，便充满了无限的应用遐想。

TFmini激光雷达作为场景应用的优势

1.       十分小巧的体积和紧凑的结构方便嵌入；

2.       精度较高并且性能稳定；

3.       低功耗；

4.       消费级的价格物美价廉；

5.       距离数据可转换为其他数据或者电平格式输出，可扩展性高。

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