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激光测距传感器应用场合有哪些?
发布时间:2025-07-09 17:30:06

豆包


激光测距传感器凭借高精度、非接触、响应快等特点,在多个领域实现深度应用,以下是其典型应用场合及场景解析:

一、工业制造与自动化

1. 尺寸与位移检测

场景:汽车零部件(如发动机缸体、齿轮)的孔径、平面度测量;PCB 板翘曲度检测;锂电池极片切割尺寸校准。

原理:通过三角测量法或激光干涉法,实时监测工件尺寸变化,精度达微米级。

案例:汽车焊接线上,激光测距传感器检测车身缝隙,确保焊接精度。

2. 物流与仓储管理

场景:智能仓储中货物高度、体积测量;传送带物料位置校准;AGV(自动导引车)障碍物距离检测。

原理:ToF 或相位偏移法,实现远距离(10 米以上)快速测量。

案例:亚马逊仓库利用 ToF 激光雷达扫描货物,自动计算体积以优化仓储空间。

3. 加工与装配监控

场景:数控机床加工深度控制;半导体晶圆厚度测量;3D 打印层厚实时调整。

原理:干涉测量法或光谱共焦法,满足纳米级精度需求。

二、建筑与土木工程

1. 三维建模与测绘

场景:建筑立面扫描、古建筑数字化保护、隧道开挖轮廓监测。

设备:三维激光扫描仪(如 FARO Focus),基于 ToF 原理,每秒可采集百万级点云数据。

案例:敦煌莫高窟采用激光测距技术进行壁画三维建模,防止文物风化损失。

2. 施工与安全监测

场景:桥梁挠度检测、高层建筑沉降监测、基坑边坡位移预警。

原理:高精度 ToF 或相位偏移法,结合 GPS 实现毫米级位移监测。

三、消费电子与智能家居

1. 手机与智能设备

场景:iPhone Pro 系列的 LiDAR 用于 AR 测距、人像模式景深计算;扫地机器人避障与地图构建。

原理:短距 ToF 或相位偏移法,集成小型化模组(如 STMicro 的 VL53L1)。

2. 智能家居

场景:智能马桶盖人体接近检测、投影仪自动对焦、智能镜子测距互动。

特点:低功耗、小型化,多采用红外激光(如 940nm 波长)避免人眼干扰。

四、交通与自动驾驶

1. 车载 LiDAR

场景:自动驾驶汽车环境感知(障碍物距离、车道线识别);智能交通流量监测。

原理:多线 ToF 激光雷达(如 Velodyne VLS-128),通过旋转扫描构建 360° 环境点云。

案例:特斯拉 FSD 系统搭载激光雷达,实现高速公路自动避障。

2. 轨道交通

场景:高铁轮对磨损检测、列车与站台间隙测量;铁路隧道限界检测。

五、医疗与科研

1. 医疗设备

场景:眼科手术(如飞秒激光近视矫正)中角膜厚度测量;放疗设备肿瘤位置定位。

原理:光谱共焦法或干涉测量法,满足生物组织的高精度非接触测量。

2. 科研实验

场景:流体力学中粒子速度测量(PIV 技术);材料科学中薄膜生长厚度监测。

六、安防与监控

1. 周界防范

场景:机场、监狱等区域的入侵检测,通过激光测距划定虚拟警戒线。

原理:ToF 或相位偏移法,实现百米级距离的运动目标识别。

2. 无人机避障

场景:消费级无人机(如大疆 Mavic 系列)的前 / 后避障,避免碰撞障碍物。

七、农业与环境监测

1. 精准农业

场景:无人机 crop 高度测量、果树间距规划;温室大棚中植物生长高度监测。

设备:轻便型 ToF 传感器,集成于农业无人机或机器人。

2. 环境监测

场景:泥石流滑坡预警、冰川厚度变化测量;大气污染物激光雷达遥感(如差分吸收激光雷达 DIAL)。