北阳 HOKUYO 激光雷达内部是什么原理？AGV 导航核心传感器解析

北阳电机 HOKUYO 核心产品以二维 / 三维激光扫描雷达、单点激光测距、光电传感器为主，广泛用于 AGV 移动机器人、自动化产线安全防护、轮廓检测，不同系列采用对应的光学测距原理。

一、2D 激光扫描雷达（UST/UTM/UBG 系列）

核心采用TOF 飞行时间法，内部由激光发射管、旋转光学扫描镜、光电接收元件、信号处理电路板组成。设备发射一级安全激光脉冲，电机带动反射镜片高速旋转，让激光光束在设定角度范围内（常见 180°/270°）持续扫描空间。激光接触物体表面发生反射，回光被接收器捕获。芯片记录激光发射与回波接收的时间差，结合光速计算传感器到物体的直线距离；同时读取扫描镜当前角度，将每一个测点换算成平面坐标，输出大量点云数据。系统可预先划定多个虚拟防护区域，一旦物体进入设定区域，传感器直接输出开关报警信号，实现设备安全防护；点云数据也可上传上位机，用于 AGV 定位、地图构建、障碍物轮廓识别。

二、3D 激光雷达（YVT 系列）

同样基于 TOF 脉冲测距，相比二维雷达增加垂直方向光束偏转机构，实现水平 + 垂直双维度扫描，采集三维空间点云。支持多回波检测，能够区分雨滴、雾气干扰反射和实体目标，提升户外工况稳定性，输出 X/Y/Z 三维坐标，用于空间建模、3D 障碍物检测。

三、单点激光测距传感器（PGL 系列）

无旋转扫描机构，固定方向发射激光，根据型号采用三角测距或相位测距原理。三角测距依靠反射光在感光芯片上成像位置变化计算距离，近距离精度高；相位式通过调制激光的相位差测算距离，适合中距离高精度检测，多用于固定点位料位、位移监测。

四、槽型光电传感器（FG 系列）

属于对射式光电原理，发射端红外 LED 发出光线，接收端光电管接收光束。当工件遮挡光路，接收端光信号发生变化，电路转换为开关量信号，完成有无工件、位置到位检测，常用于升降机、堆垛机定位。

五、信号处理与输出

所有传感器采集原始光信号后，内部电路完成放大、滤波、降噪，剔除环境强光干扰，将距离、角度、状态信息通过 RS422、以太网或者开关量接口传输给 PLC、机器人控制器，完成整套感知闭环。