Unitree 4D LiDAR-L2 从机器人到基础设施用户手册

介绍
Unitree 4D LiDAR – L2 是一款经济高效、安全可靠的 4D 激光雷达（3D 位置 + 1D 灰度），能够amp每秒64000次的高速激光测距，可广泛应用于机器人、智慧城市、智能玩具、物流等领域，支持实现建图、定位、识别、避障、环境扫描、三维重建等功能。
L2 雷达可探测最小距离为 0.05 米、最大距离为 30 米（反射率为 90%）的物体。
L2整机小巧轻便，重量仅为230克，适用于一般机器人环境扫描、定位、建图、导航和避障。
L2 拥有出色的超广角扫描能力， view （FOV）水平扩展到 360°，垂直扩展到 90°，能够以半球形视野进行三维空间检测 view，应用范围可以拓展到更多的商业场景。此外，L2还支持负角度模式，可以 view 水平方向将进一步扩大到360°，垂直方向将扩大到96°，扩大6°视场对应范围内最远测量距离为 view 会稍微接近一些。
L2 内置 3 轴加速度计和 3 轴陀螺仪 IMU 模块，支持amp发射频率为1 kHz，报告频率为500 Hz。
L2的周向扫描频率为5.55Hz，垂直扫描频率为216Hz，有效扫描角度为amp每秒64000点的扫描频率，L2不仅性能优异，而且可靠性高，满足-10℃至50℃的工作环境温度范围和IEC-60825 Class 1人眼安全等级。
L2 支持控制 3D 模式/2D 模式、正常模式/NEGA 模式、IMU Enable/IMU Disable、TTL UART 输出/ENET UDP 输出、Self Start/CMD Start、Gray ON/Gray OFF。出厂默认参数为：3D 模式、NEGA 模式、IMU Disable、ENET、SELF START、GRAY ON。
工作原理
L2雷达主要包括激光发射及测距核心、反射镜、高速旋转电机、低速旋转电机。工作状态下，按照图示透视图，高速旋转电机和低速旋转电机的转动方向如下。

L2 通讯支持 ENET UDP 和 TTL UART，使用 ENET UDP 通讯时，连接 L2 网口和电源口。使用 TTL UART 时，可以通过提供的转接模块连接，连接转接模块中的 Type-C 口和连接线中的电源口，也可以直接按照《接口定义》中的线序连接到 TTL UART 串口插座上使用。L2 为用户配备了转接模块、电源适配器和数据线，免去了用户提供复杂的供电系统和调试线缆，降低了使用成本。
L2采用激光飞行时间测距技术，配合高速激光采集处理机制，可实现每秒64,000次测距。每次测距，L2发射一个纳秒级窄脉冲红外激光信号，该激光信号照射到目标物体上后反射的光线被雷达的激光采集系统接收，经过处理器的分析处理后，从通讯接口输出照射到L2上的目标物体与LXNUMX之间的距离值以及当前的夹角等信息。

组件描述

光学窗
通过光学窗口发射的激光束可以扫描视野内的物体 view （视场）。
出路
L2 接口出线端子有 3.5 个，分别为 DC1.35-45 电源、RJ1.25 插座（网口）、GH4-XNUMXY 插头（串口），详细线序请参考接口定义部分。

定位槽
共计4个定位槽，设计固定支架时可以利用定位槽提高整机的定位精度，具体尺寸请参考安装尺寸部分。
M3安装孔
共有4个安装孔，可使用M2螺钉将L3固定在合适的位置。

接口定义

一出三电缆
L2 的出线端子有三种，分别为 DC3.5-1.35 电源头（电源口）、RJ45 插座（网口）、GH1.25-4Y 插头（串口）。用户可以通过配套的电源适配器、串口转接模块、数据线或网线与 L2 连接，实现电源连接、控制信号传输、数据传输等，也可以定制使用适合现场需求的材质更换转接模块，提高整体的防护能力（如防尘防水等）。串口座规格为 GH1.25mm 4PIN。
L2电缆的线序定义如下：

插座接口	密码	密码	1 电线颜色	功能
DC3 4-1.35电源	积极的	电源正极	红色的	电源线
DC3 4-1.35电源	消极的	负电源	黑色的	电源线
RJ45 插座	1	ETHTX+	白橙	数据线
	2	ETHTX-	橙子	数据线
	3	ETHRX+	白绿	数据线
	6	ETHRX-	绿色的	数据线
GH1.25-4Y 插头	2	串口地	粉色的	数据线
	3	串口接收	白色的	数据线
	4	串口发送	棕色的	数据线
	1	–	–	–

安装

有效领域 View (FOV) 范围
L2内部包含一个高速电机和一个低速电机，高速电机带动反射镜旋转，实现垂直方向180°的测量范围，再由低速旋转电机带动测量核心部分360°旋转，实现360*90°半球形超广角扫描，可以测量雷达上方的三维空间，如下图所示。安装时请注意FOV的有效范围，避免遮挡FOV区域。

L2 支持负角度模式，其中水平方向场 view 保持不变，垂直方向场 view 负角度模式下，扩大至 96° 视场，负角度模式下，扩大 6° 视场对应范围内最远测量距离为 view 会稍微接近一些。

请注意，L2 的点云密度在不同的 FOV 区域是不同的，并且靠近中心的点云密度较大，如下图所示。

范围 view L2正上方最远，另外L2正上方会出现极小角度视野不足区域，属于算法修正后的正常现象。
安装注意事项
在正式安装L2之前，请务必仔细阅读以下注意事项：

安装前请用酒精或干净的布将光学窗口擦干净。使用过程中也应确保光学窗口的清洁。灰尘或其他污垢可能会影响 L2 的扫描效果。

安装时请勿遮挡其FOV，即使在光学窗口上安装透明玻璃板也会影响L2的性能。
L2 可以通过底部安装孔以任意方向安装。

L2的安装结构只能保证自身的可靠性，车体无法承受额外的载荷。
安装时四边都要留出一定的空间，防止空气流通不畅影响散热效果。

当应用场景需要防水时，L2需配备防水装置，正装和倒装防水示意图如下：

安装尺寸
L2底部有4个M3安装孔，深度为6mm，请参照下图L2机械尺寸及安装孔位尺寸将L2安装在合适的位置。

L2 重量和尺寸

重量	230克
方面	75 (宽) x75 (深) x65 (高)mm

使用

联系
UART TTL 连接
L4 的 2PIN 插头可以提供数据传输但不提供电源，具体线序请参考接口定义部分。如果需要临时测试或使用 L2，建议使用包装内提供的转接模块、电源适配器和数据线。连接使用方法如下：a.将 L4 的 2PIN 串口插入转接模块。b.将电源适配器插入连接线的供电口，即可供电。c.将数据线的 Type-C 接口插入转接模块的数据通讯口，另一端连接个人电脑。

ENET UDP 连接
L2支持网络UDP数据传输，连接好线缆的网口和电源口即可使用。L2的网口可以直接用于数据传输，使用时将网口插入交换机或者电脑，将电源适配器插入线缆的电源口即可使用。L2默认配置信息为：IP：192.168.1.62，网关：192.168.1.1，子网掩码：255.255.255.0，默认发送数据的目的服务器IP地址为192.168.1.2。雷达发送数据的UDP端口为6101，目的服务器接收端口为6201。首次使用时请注意目的服务器地址和L2的IP不要冲突。如需修改配置信息，可以通过上位机或者SDK进行修改。 · 转接模块、电源适配器、数据线均随包装提供，可以实现电源连接、控制信号传输和数据传输等，也可以根据自己的需求用其他材质代替，提高使用便捷性和系统防护能力（如防尘防水）。 · 调试时，请将 L2 雷达放置在提供的橡胶垫上，并将橡胶垫放置在水平桌面，确保雷达工作稳定，避免撞击、跌落。
坐标系
L2的直角坐标系O-XYZ定义如下图所示，O为点云坐标系原点，位于底部中心位置，+X为出风口反方向，+Y为+X为逆时针旋转90°的方向，O-XYZ为L2的点云坐标系（在L2三维模型中可以看到IMU的原点和XYZ坐标系，它的XYZ轴和点云坐标系的XYZ轴相对平行）。

点云数据
L2只能选择一种方式从ENET UDP和TTL UART输出数据，可以通过Unilidar 2或者SDK进行选择。
默认情况下，L2 开机后即开始输出点云数据，点云数据包括距离值、角度、反射率、IMU 数据和工作状态数据，点云数据是测量范围内被测物体表面检测到的所有点云的合成。 view 由激光探测测距仪采集点云数据。每个点云数据主要包含以下信息：
距离值： s 之间的实际距离amp点数，以毫米为单位。角度：点的角度amp相对于 L2 自身方位的 ling 点角度，单位为度。反射率：检测物体的反射率。IMU 数据：3 轴加速度计和 3 轴陀螺仪的数据。工作状态数据：当前转速、voltage、激光探测测距仪的温度等。
工作状态及工作模式
L2的工作状态指的是激光探测测距仪的当前工作状态，工作模式指的是用户设置的目标工作状态。
工作状态描述：
L2的工作状态包括amp状态、待机状态、干扰状态，如下表所示。

在职的	描述
Samp状态	激光探测测距仪已启动并正常工作（发射激光束）。
待机状态	设置待机模式后，进入待机状态。此状态下，功耗小于1W，LED灯熄灭，高速电机停止转动，低速电机停止转动，仅输出IMU数据。
干扰状况	受外力强制停止旋转后，点云无法使用，当解除外力后，L2会自动恢复旋转并恢复点云数据。

工作模式描述：
工作模式是指用户设定的目标工作状态，L2 可由用户设定两种工作模式：正常模式（Normal mode）和待机模式（Standby mode），用户可以通过 Unilidar 2 或 SDK 设置不同的工作模式。首次使用 L2 时，默认为正常模式，当 L2 断电后再次通电时，将恢复为默认的正常模式。
此外，L2 还可设置开启 3D/2D 模式、负角度模式、开机自启动，这些设置在保存参数重启雷达后生效。3D 模式下，雷达高速电机和低速电机正常工作，提供三维点云数据。2D 模式下，雷达仅高度电机正常工作，低速电机暂停工作，仅提供二维点云数据。L2 默认为 3D 模式。
在负角度模式下， view 雷达的测量范围为360°×96°，在扩展6°视场对应范围内最远测量距离为 view 会稍微接近一些。
L2默认不开启负角度模式。
开启上电自启动后，雷达上电后立即开始工作。关闭上电自启动并保存后重启后，雷达不会每次上电都工作，而是等待启动命令。L2默认为上电自启动。
LED模式
L2 的 LED 不支持配置，有三种状态：
正常模式下6段光环，负角度模式下3段光环，2D模式下光环慢闪。
联合激光雷达 2
Unilidar 2是L2使用的操作软件，可以实时显示和分析三维点云，并支持产品设置、外部参数调整等高级功能。使用Unilidar 2软件，用户可以进行简单的图形化调试。
联合激光雷达
2 目前支持 Window® (64 位)。Windows 用户：下载后以管理员身份运行 Unilidar 2.exe 程序。有关 Unilidar 2 的更多详细使用方法，请访问官方网站 web地点 www.unitree.com,
下载并查阅《Unilidar 2 用户手册》获取更多信息。Unilidar SDK 2
除了使用 Unilidar 2 view 实时点云数据，用户还可以通过Unilidar SDK软件包获取点云数据，并将点云数据应用到各种场景中。
该软件包可以提供以下功能： ·解析激光雷达传来的原始数据，并将其转化为点云和IMU数据 ·获取点云数据 ·获取IMU数据 ·配置和查询相关参数和状态信息访问 https://www.unitree.com/download 到 view 有关 Unilidar SDK 文档的更多详细信息。

储存、运输和维护

贮存

L2的存储温度为-20℃至60℃，请存放在干燥、通风、无尘的环境中。
避免与腐蚀性、易燃、易爆物品放在一起。
存放时要小心处理，避免损坏设备。

对于长期储存的设备，请定期进行检查和保养。

运输

运输前，应先固定设备，确认安装到位后再进行包装。

使用专用的包装箱或包装缓冲材料来达到必要的保护效果。
运输过程中避免受到撞击、震动、摩擦，以免造成机械损坏。

维护
L2 具有良好的可靠性和稳定性。在正常使用过程中，只有光学窗口需要定期检查和清洁。如果光学窗口区域被污染（例如被灰尘、泥土等），可能会影响雷达扫描物体后产生的数据质量。此时需要清洁雷达。最好使用干净的清洁布轻轻擦拭光学窗口，去除表面污垢。清洁时，要轻轻擦拭，避免用力过大划伤光学窗口表面，影响其性能。如果光学窗口上仍有可见的污渍，请使用蘸有少量酒精的清洁布再擦拭窗口。

故障排除

若使用过程中出现问题，请参照下表解决方法，若仍无法解决，请联系宇树或宇树授权经销商。

问题	解决方案
无法通过TTL UART方式获取L2数据	·确认所有电线均正确连接。 ·确认适配器合适。L2的电源要求为12V，1A。 ·确认雷达数据输出选择为TTL UART输出。确认以上内容后，如果仍然无法检测到连接到 L2 的串行端口，请尝试重新启动 L2 和 Unilidar 2 软件。
无法通过 ENET UDP 方法获取 L2 数据	·确认所有电线均正确连接。 ·确认适配器合适。L2的电源要求为12V，1A。 ·确认L2和目标服务器的IP配置正确且不冲突。 ·检查网络配置，确认网络畅通。 ·确认目标服务器接收数据的端口没有被占用或者隔离，默认为udp6201。 ·确认雷达数据输出为ENET UDP输出。
无法确认L2的IP参数信息	·通过串口连接L2，通过上位机或者SDK修改IP参数信息，保存重启。
能检测到L2连接的串口，但打不开串行端口/或无法启动amp玲	·确认所有电线均正确连接。 ·确认适配器合适。L2 的电源要求为 12V、1A。如果问题仍然存在，请尝试重新启动 L2 和 Unilidar 2 软件。
受外力作用后，L2停止旋转	·通常当外力释放后，L2会自动恢复旋转。 ·尝试重新启动 L2。

售后保修信息

访问 https://www.unitree.com/terms 了解有关Unitree 4D Lidar – L2保修的更多信息。

参数规格

Unitree 4D 激光雷达

模型	L2
激光波长	905纳米
眼睛安全等级 «1	1 级（IEC60825-1:2014）人眼安全
最大范围	30M（@90% 反射率）15M（@10% 反射率）
近盲区-：	0.05米
视野	360** 90°/360°°96°（NAGE 模式）
Samp灵频	128000点/秒
有效频率	64000点/秒
扫描方式	非接触式无刷镜面扫描
4D 信息	30位置+10灰度（支持20模式） (41
水平扫描频率	5.55赫兹
垂直扫描频率	216赫兹
通信接口	ENET UDP。TTL UART
通讯波特率	4000000 bps（TTL UART）
测量精度=！	=2.0em
角分辨率	0.64°
测量分辨率	4.5毫米
惯性测量单元amp灵率	千赫
IMU 报告频率	S500赫兹
态度感知维度	3 轴加速度计 + 3 轴陀螺仪
LED 环分辨率	60°
LED 环刷新率	5.55赫兹
抗强光能力	100Klux
工作环境温度	-10℃至59℃
存储环境温度	-20℃至60℃
防护等级 [7]	IP54
功率 [8]	10W （环境温度25℃）
操作量tage	12 伏直流
尺寸	75（宽）x75（深）x65（高）mm
重量	230克

该激光器的瞬间峰值功率为25W，但实际使用的平均功率会远低于此值，而且采用脉冲方式驱动，仅发射极短的时间，确保人类和宠物的安全，满足Class I级激光安全标准。
这里显示的是反射率的典型值，实际值取决于环境条件和目标物体的特性。
激光测距仪在距离目标物体0.05m时可以检测到并输出点云数据，但由于无法保证检测精度，此数据仅供参考。
在2D模式下，角度范围为180°或192°（NEGA模式下），有效频率仍为每秒64,000点。
为了保证对范围内不同缺陷程度的物体都能有效检测，在某些位置点云精度可能会略有下降。测试条件为：环境温度259℃，目标物体反射率90%，测试距离15m。
在高低温、强震动、大雾等环境下，L2 的性能会略有下降，另外长时间在高温下工作可能会影响产品性能，甚至导致产品损坏。建议用户增加散热措施，保证底盖温度不超过 85℃。温度过高会触发过温保护机制，L2 会发出过温警告，严重超温时 L2 会停止运行。
不同安装角度下L2的防护效果差别很大，请自行根据实际安装角度增加外置防护；因安装不当或外置防护导致的损坏不在保修范围内。
不同环境下稳定功率和峰值功率不同，当环境温度范围在-10℃至30℃时，L2会自动工作在自加热模式，直到温度达到要求才会输出点云，此时峰值功率可达13W。请合理设计电源，保证设备正常工作。

本手册如有更新，恕不另行通知。您可以在官方网站上查看最新版本的《用户手册》。 webUnitree 的网站。

https://www.unitree.com/en/download
Unitree 是杭州宇树科技有限公司的商标。
Windows 是 Microsoft Corporation 及其子公司在美国的注册商标。

文件/资源

Unitree 4D LiDAR-L2 从机器人到基础设施 [pdf] 用户手册
4D LiDAR-L2 从机器人到基础设施, 4D LiDAR-L2, 从机器人到基础设施, 到基础设施

参考

用户手册

下载文件

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