khác

Cảm biến lidar là gì?Ứng dụng thực tế của nó trong cuộc sống?

null
Written by lbtmicr06

LiDAR (Light Detection And Ranging) là một loại cảm biến đo khoảng cách bằng tia laser. Nó phát ra ánh sáng laser, đo thời gian ánh sáng phản xạ quay trở lại, từ đó tính được khoảng cách tới vật thể.

Nguyên lý rất giống radar, nhưng:

  • Radar → dùng sóng radio
  • LiDAR → dùng ánh sáng laser

1. Nguyên lý hoạt động

Ví dụ:

LiDAR
  |
  |-----> tia laser
  |
  |          Vật cản
  |             █
  |             █
  |
  <----- ánh sáng phản xạ

Cảm biến đo:

Thời gian đi + về của tia laser

sau đó tính:

Khoảng cách = tốc độ ánh sáng × thời gian / 2

2. LiDAR khác HC-SR04 thế nào?

Bạn đang dùng HC-SR04 cho xe Follow Me, nên so sánh như sau:

HC-SR04 LiDAR
Công nghệ Siêu âm Laser
Khoảng cách ~2cm-4m vài cm đến hàng chục mét
Độ chính xác trung bình cao hơn
Tốc độ chậm hơn nhanh
Bị ảnh hưởng gió, góc vật ít hơn
Nhận dạng hình dạng kém tốt hơn

3. Các loại LiDAR thường dùng cho robot

Loại nhỏ (đo 1 điểm)

Ví dụ:

VL53L0X Time-of-Flight sensor

Dùng cho:

  • tránh vật cản
  • đo khoảng cách trước xe

Kết nối:

ESP32
 |
 I2C
 |
VL53L0X

Rất phù hợp cho robot nhỏ.


Loại quét 360 độ

Ví dụ:

RPLIDAR A1

Đây là loại hay thấy trên robot tự hành.

Nó quay liên tục:

        *
     *     *
   *    ↑    *
 *      |      *
   *   LiDAR *
     *     *
        *

Nó tạo bản đồ xung quanh:

      tường
        |
   * * * * *
 *           *
 *   robot   *
 *           *
   * * * * *

Dùng cho:

  • robot hút bụi
  • xe tự hành
  • robot giao hàng

4. Trong xe Follow Me của bạn LiDAR dùng để làm gì?

Với hệ:

ESP32
+
BLE RSSI
+
HC-SR04
+
L298N
+
2 motor

hiện tại:

  • BLE RSSI → biết người gần hay xa
  • HC-SR04 → tránh đâm

Nếu nâng cấp:

ESP32
+
LiDAR
+
BLE
+
Motor

LiDAR có thể:

  • phát hiện vật cản chính xác hơn
  • biết tường, bàn ghế
  • xây bản đồ
  • đi trong nhà thông minh hơn

Ví dụ:

Người đi trước:

      Người
        ↑
        |
     LiDAR
        |
      Xe

BLE nói:

“người đang ở phía trước”

LiDAR nói:

“phía trước có vật cách 1.5m”

→ xe điều chỉnh hướng.


5. Nhưng ESP32 có dùng được LiDAR không?

Có.

Ví dụ:

  • VL53L0X → rất dễ với ESP32
  • RPLIDAR → ESP32 có thể giao tiếp UART nhưng xử lý bản đồ phức tạp thì thường dùng thêm Raspberry Pi

Một hệ mạnh hơn:

ESP32
  |
điều khiển motor

Raspberry Pi
  |
LiDAR + AI + bản đồ

Với dự án xe Follow Me mà bạn đang làm, nếu nâng cấp theo từng bước tôi sẽ đi theo thứ tự:

  1. ESP32 + BLE RSSI + 3 HC-SR04 ✅ (bạn đang làm)
  2. Thêm encoder motor để đo quãng đường
  3. Thêm IMU (MPU6050)
  4. Thêm LiDAR
  5. Thêm camera AI

Đó là hướng đi gần với robot tự hành thực tế.

About the author

lbtmicr06

Leave a Comment