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DTOF LIDAR STL-19P 规格书(文件:LDROBOT_STL-19P_Datasheet_CN_v0.1).pdf

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1. 产品简介
2. 产品特性
3. 功能介绍
3.1. 360 扫描测距
3.2. PWM控速
3.3. 玻璃检测
4. 技术参数
4.1. 性能参数
4.2. 电气与机械参数
4.3. 光学参数
5. 安装使用
5.1. 产品尺寸
5.2. 装配示意图
5.3. 通讯接口
5.4. 数据通讯
5.5. 坐标系定义
6. 安全与适用范围
7. 备注
7.1. 靶面反射率
7.2. 测距精准度
8. 修订记录
激光雷达传感器 STL-19P 数据手册
STL-19P Datasheet 目录 1. 产品简介................................................................................................................................... 3 2. 产品特性................................................................................................................................... 3 3. 功能介绍................................................................................................................................... 4 360°扫描测距 ............................................................................................................... 4 3.1. PWM 控速 .................................................................................................................... 4 3.2. 3.3. 玻璃检测 ....................................................................................................................... 4 4. 技术参数................................................................................................................................... 4 4.1. 性能参数 ....................................................................................................................... 4 4.2. 电气与机械参数 ........................................................................................................... 5 4.3. 光学参数 ....................................................................................................................... 6 5. 安装使用................................................................................................................................... 6 5.1. 产品尺寸 ....................................................................................................................... 6 5.2. 装配示意图 ................................................................................................................... 7 5.3. 通讯接口 ....................................................................................................................... 7 5.4. 数据通讯 ....................................................................................................................... 7 5.5. 坐标系定义 ................................................................................................................... 8 6. 安全与适用范围....................................................................................................................... 8 7. 备注 .......................................................................................................................................... 8 7.1. 靶面反射率 ................................................................................................................... 8 7.2. 测距精准度 ................................................................................................................... 9 8. 修订记录................................................................................................................................... 9 SHENZHEN LDROBOT CO.,LTD
STL-19P Datasheet 1. 产品简介 STL-19P 主要由激光测距核心,无线传电单元,无线通讯单元,角度测量单 元、电机驱动单元和机械外壳组成。 STL-19P 测距核心采用 DTOF 技术,可进行每秒 5000 次的测距。每次测距时, 雷达发射出红外激光,激光遇到目标物体后被反射到单光子接收单元。由此,我 们获取到了激光的发出时间和单光子接收单元收到激光的时间,两者的时间差即 光的飞行时间,飞行时间再结合光速即可解算出距离。获取到距离数据后,会融 合角度测量单元测量到的角度值组成点云数据,然后内部通过无线通讯将点云数 据发送到外部接口。同时外部接口支持 PWM 输入,使电机驱动单元驱动电机转 动。外部控制单元获取到转速后,通过 PID 算法闭环控制到指定的转速,从而使 雷达稳定工作。 STL-19P 点云数据形成的环境扫描图意图如下: 该产品主要适用于机器人(比如扫地机器人、服务机器人等)的导航及避障, 通过进行 360° 全方位扫描室内布局,建立地图,规划出行走路径。同时也适用 于机器人教育研究等。 2. 产品特性 STL-19P 激光雷达主要特性: SHENZHEN LDROBOT CO.,LTD
➢ 近距离高测距精度,0.03~0.5m 距离内的均值误差在±10mm 以内; ➢ 极致小尺寸,易于集成设计,保证客户产品的美观性; ➢ 抗环境光干扰能力强,满足 60Klux 环境使用; STL-19P Datasheet ➢ 支持玻璃墙检测; ➢ 性能稳定,寿命高达 10000 小时; 3. 功能介绍 3.1. 360°扫描测距 STL-19P 激光雷达默认按照 10Hz 转速扫描,并以每秒 5000 次的频率进行测 距。通过 UART 接口输出周围 360°环境的测距信息(包含距离和角度数据)。 3.2. PWM 控速 STL-19P 具有可无级调速的电机驱动器,支持内部控速和外部控速。在 PWM 引脚接地时,默认为内部调速,默认转速为 10Hz。外部控速需要在 PWM 引脚接 入方波信号,可通过 PWM 信号占空比控制电机的启、停和转速。由于每个产品 电机的个体差异,占空比设置为典型值时实际转速可能会有差异,如要精确控制 电机转速,需根据接收数据中的转速信息进行闭环控制。 注:不使用外部控速时,必须将 PWM 引脚接地。 3.3. 玻璃检测 STL-19P 通过多回波检测技术,支持玻璃墙检测(入射角和法线的夹角在±5° 以内),减少机器人运行过程中的碰撞,延长整机使用寿命,提高用户体验。 4. 技术参数 4.1. 性能参数 参数名称 单位 最小值 典型值 最大值 备注 测距范围 m 0.03~12m 0.03~8m 80%反射率的白靶上测试 4%反射率的黑靶上测试 SHENZHEN LDROBOT CO.,LTD
参数名称 单位 最小值 典型值 最大值 备注 STL-19P Datasheet 测距精准度 m ±10mm@0.03-0.5m, STD 2mm; ±20mm@0.5-2m, STD 4mm; ±30mm@2m-12m, STD 15mm (80%反射率的白靶); ±30mm@2m-8m, STD 15mm (4%反射率的黑靶); 扫描频率 测距频率 Hz Hz 俯仰角误差 ° 偏航角误差 ° 角度分辨率 ° 抗环境光 KLux 雷达噪音 dB 整机寿命 工作温度 存储温度 h ℃ ℃ 防尘防水 6 - 0.5 -1 - - - 10000 -10 -30 4.2. 电气与机械参数 10 5000Hz - 0 0.72°@10Hz - - - 25 25 IP5X 13 - 2° 1 - 60 45dB - 45 70 详细说明见备注“测距精准 度” 外部通过 PWM 控速 固定频率 典型值 0.72°@10Hz 参照乐动的环境光测试规范 雷达正向水平放置,通过噪声 仪(型号 AR824)30 厘米距离 处测试; 详细说明见备注“防尘防水” 参数名称 单位 最小值 典型值 最大值 备注 输入电压 V PWM 控制频率 KHz PWM 高电平 PWM 低电平 V V PWM 占空比 % 启动电流 工作电流 整机尺寸 整机重量* 通讯接口 mA mA mm g - 4.5 20 3.0 -0.3 0 - - - 5 30 3.3 0 40 TBD 290 45 UART @ 230400 5.5 50 3.6 0.5 100 - - - UART 高电平 V 3.0 3.3 3.6 方波信号 40% 占空比扫描频率为 10Hz 不含连接线 SHENZHEN LDROBOT CO.,LTD
STL-19P Datasheet 参数名称 单位 最小值 典型值 最大值 备注 UART 低电平 V -0.3 0 0.5 驱动电机 - BLDC 无刷电机 备注:实际整机重量依配置、制造工艺、测量方法的不同可能有所差异。 4.3. 光学参数 参数名称 单位 最小值 典型值 最大值 备注 895 905 915 红外波段 IEC-60825 Class 1 激光波长 nm 激光安全等级 - 5. 安装使用 5.1. 产品尺寸 STL-19P 的测距单元中的激光发射与接收,需要一个光学窗口,在结构上需 要露出。外部系统对该窗口的部分遮挡,将在一定程度上影响激光雷达的测距性 能。下图为光学窗口尺寸(单位: mm)。 SHENZHEN LDROBOT CO.,LTD
其他安装尺寸见下图, 公差为±0.2(单位: mm): STL-19P Datasheet 5.2. 装配示意图 雷达装配示意图、典型设计参考及约束条件,具体见 《STL-19P 设计指引》; 5.3. 通讯接口 STL-19P 使用 ZH1.5T-4P 1.5mm 连接器与外部系统连接,实现供电和数据接收, 具体接口定义和参数要求见下图/表: 序号 信号名 类型 描述 最小值 典 型 值 最大值 1 2 3 4 Tx 输出 PWM 输入 雷 达 数 据 输出 电 机 控 制 信号 0V 3.3V 3.6V 0V - 3.6V GND 供电 电源负极 - 0V - P5V 供电 电源正极 4.5V 5V 5.5V 注:不使用外部控速时,必须将 PWM 引脚接地。 5.4. 数据通讯 STL-19P 的数据通讯采用标准异步串口(UART)单向发送,其传输参数如下表所 示: SHENZHEN LDROBOT CO.,LTD
波特率 230400 数据长度 停止位 奇偶校验位 流控制 8 Bits 1 无 无 STL-19P 采用单向通讯,稳定旋转后,即开始发送测量数据,不需要发送任 何指令。测量数据遵循模组的串口软件通讯协议,见 STL-19P 开发手册。 STL-19P Datasheet 5.5. 坐标系定义 STL-19P 常用遵循左手法则的坐标体系,传感器的正前方定义位坐标系的 X 轴(即 0 角度位置),坐标系原点为测距单元的旋转中心,旋转角度沿着顺时针 方向旋转增大,如下图所示: 6. 安全与适用范围 STL-19P 采用低功率的红外激光器作为发射光源,因而 可以确保对人类及宠物的安全,目前本产品已测试通过 Class I 级别的激光器安全标准。STL-19P 符合 21 CFR 1040.10 和 1040.11,但 2007 年 6 月 24 日激光通告第 50 号的偏差除外。 注意:自行调整或改装本产品可能会导致危险的辐射暴露。 7. 备注 7.1. 靶面反射率 SHENZHEN LDROBOT CO.,LTD
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