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
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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)。
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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:
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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