报道机器之心
转载自：机器之心
激光雷达需要多长时间才能从零开始？
激光雷达（LiDAR）它是激光探测和测距系统的缩写，广泛应用于无人驾驶和清扫机器人领域。一方面，由于激光雷达性能的提高和成本的降低，这种广泛的应用。
激光雷达根据扫描方法可分为 MEMS 型、Flash 根据线数，可分为单线型和多线型：
话说回来，有没有可能自制一个激光雷达？B 站硬核 UP 主「不想住的技术宅」这个小目标真的实现了。
UP 业余时间主要用了半年多，单线机械旋转激光雷达用激光测距传感器整理出来，包括硬件设计、结构设计、FPGA 开发和 3D 打印几个步骤 UP 主要来说，这不是新的挑战，只能算是「复习以前学过的东西」：
虽然 UP 主很谦虚，但很多人播放视频后只能说「不懂，但震惊了」：
UP 主选了一个 FPGA 主芯片为开发板 Xilinx ZYNQ7000，板上最高可输出 1080p60 帧视频的 HDMI 接口、32 个 GPIO(通用输入输出接口)等外设。雷达数据的采集、操作和显示将在本开发板上完成。
另外还有直流减速器，额定电压为 12V，减速比为 最大输出速度为1:30 300 每分钟，安装在电机尾部 500 输出轴的旋转角度可通过光电编码器获得。
最后，还有一个激光测距传感器，测距精度为 1cm，量程为 12m，每秒都可以测量 1000 二、输出接口为串口。
这些是自制激光雷达所需的基本部件，然后是结构设计。
UP 主要表示，当激光雷达工作时，探头需要连续旋转，因此探头和底座的信号传输不能与导线连接，否则会导致缠绕问题。他通过导电滑环解决了这个问题。导电滑环内有一组刷子，可以解决旋转时信号线的缠绕问题：
这样，激光雷达就设计好了：
整个激光雷达分为底座和探头，探头和底座通过旋转轴连接，激光测距传感器通过螺钉固定在探头底座上。
探头基座内部也固定了转子 PCB，导电滑环固定在底座部分，电机和定子 PCB。
在实际组装过程中，由于误差，电机输出轴、导电滑环和旋转中心不会在同一轴上。弹性连轴器用于补偿轴向偏差：
一对红外对管设计在探头和底座之间，以确定探头旋转的初始位置：
到目前为止，结构设计已经完成。然后在设计好的结构件中 3D 打印软件中添加支撑，然后切片，最后通过 3D 打印机打印出来。打印好的探头基座、探头盖和底座如下:
如图所示，整个框架包含定子 PCB 和转子 PCB：
下图为整个电源及隔离设计的框图，整个电机控制部分与其它电路无实际连接，电机工作时不会干扰其它电路：
再之后是 PCB 设计：
装配后(这里省略一万步)，激光雷达就做好了:
激光雷达和 FGPA 通过排线通信。软件设计分为两部分：PS 侧嵌入式开发，以及侧嵌入式开发 PL 侧的 FPGA 相比之下，开发，PL 侧面开发比较复杂。整体框图如下:
主要难度在于 FPGA 部分。UP 主表示：「在视频数据流中叠加雷达数据需要我很多脑细胞。」
受激光测距传感器测量频率的限制，探头旋转一圈采集 500 点数据，所以激光雷达的扫描频率只能做到 2Hz 每秒。
为了视觉效果，UP 主加雷达扫描线，最终效果好：
目前，UP 视频中激光雷达的结构和 pcb 上传设计文件 Github 想玩的小伙伴可以下载平台。
项目传送门：https://github.com/Messi-xiong/LiDAR.git
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