单线激光雷达与机器人的产业化发展之路

激光雷達(dá)傳感器一直是機(jī)器人、無(wú)人駕駛、無(wú)人機(jī)等行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，目前，市場(chǎng)仍在不斷增長(zhǎng)，未來(lái)前景不可估量。據(jù)最新數(shù)據(jù)顯示，在2020年激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模有望超100億，按照2020年前裝市場(chǎng)25%滲透率、后裝市場(chǎng)5%滲透率估算，中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模有望近200億。

激光雷達(dá)行業(yè)迎來(lái)可觀發(fā)展主要得益于兩個(gè)方面，一方面是政府的大力支持，另一方面是激光雷達(dá)技術(shù)的創(chuàng)新吸引了愈來(lái)愈多的市場(chǎng)參與者投資生產(chǎn)。這為激光雷達(dá)行業(yè)提供了強(qiáng)大的發(fā)展動(dòng)力。

從全球激光雷達(dá)企業(yè)的下游應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，機(jī)器人仍然是應(yīng)用最多的領(lǐng)域之一，先前我國(guó)激光雷達(dá)產(chǎn)品大多依賴(lài)于進(jìn)口，價(jià)格達(dá)上萬(wàn)美元以上，一般服務(wù)機(jī)器人企業(yè)難以承受價(jià)格如此高昂的元器件。線束數(shù)量和采購(gòu)量是影響價(jià)格最主要的兩大因素，線束越高，激光雷達(dá)的價(jià)格越高，采購(gòu)量越大，價(jià)格越低。目前多線束激光雷達(dá)價(jià)格仍是居高不下，而單線激光雷達(dá)國(guó)內(nèi)已有部分企業(yè)降低至百元級(jí)別，例如，思嵐科技的RPLIDAR A1目前價(jià)格僅在582元，批量拿貨售價(jià)更低。思嵐科技的出現(xiàn)，打破了我國(guó)激光雷達(dá)長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷的局面。

思嵐科技作為激光雷達(dá)的領(lǐng)先廠商，一直在不斷更新技術(shù)，迭代產(chǎn)品。據(jù)了解，思嵐科技主要采用了圖像的方法進(jìn)行激光雷達(dá)傳感器的設(shè)計(jì)，當(dāng)激光到達(dá)物體表面后產(chǎn)生發(fā)射，通過(guò)接收激光在感光平面上的成像點(diǎn)，根據(jù)遠(yuǎn)近不同導(dǎo)致成像點(diǎn)像素坐標(biāo)位置來(lái)求得距離。這一設(shè)計(jì)，直接避免了激光雷達(dá)安裝依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口的特殊激光發(fā)射器，使成本得到降低。

除了技術(shù)門(mén)檻之外，激光雷達(dá)的良品率也對(duì)其成本存在一定影響，激光雷達(dá)在組裝過(guò)程、順序、使用材料，工人的調(diào)教上都有很?chē)?yán)格的要求。為了避免產(chǎn)線上不確定因素的產(chǎn)生，思嵐還利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助，進(jìn)行自動(dòng)化式的激光調(diào)教，以此降低對(duì)工人個(gè)人能力的要求，控制成本的同時(shí)也能保證品質(zhì)。

目前，思嵐科技的激光雷達(dá)傳感器已更新至第三代，最新一代RPLIDAR A3依然延續(xù)思嵐三角測(cè)距代表技術(shù)，在整體性能上做了一次革命性的大提升。

測(cè)距范圍升級(jí)至25m

RPLIDAR A3采用自主研發(fā)的高速激光測(cè)距核心，測(cè)距半徑從第二代的18m提升至25m。擁有更大的測(cè)量距離意味著機(jī)器人可以在更加曠闊的環(huán)境中進(jìn)行地圖構(gòu)建和定位。即使在遠(yuǎn)距離下，A3也保持了很好的測(cè)距精度。

采樣率每秒高達(dá)16000次

激光雷達(dá)每秒的激光測(cè)距點(diǎn)數(shù)直接影響了雷達(dá)掃描獲取的高精度輪廓信息的效果，點(diǎn)數(shù)越多，輪廓圖形越清晰，建圖越精確，可以確保安裝激光雷達(dá)的機(jī)器人實(shí)現(xiàn)較快速度的運(yùn)動(dòng)，并且保證地圖構(gòu)建的質(zhì)量。RPLIDAR A3每秒16000次點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集，已經(jīng)趕超部分TOF原理激光雷達(dá)測(cè)量頻率，從而實(shí)現(xiàn)非常稠密的點(diǎn)云數(shù)據(jù)

可在室外陽(yáng)光下使用

RPLIDAR A3新增了戶(hù)外工作模式，在該模式下，RPLIDAR A3具備更為可靠的抗日光干擾能力，在檢測(cè)黑白物體、遠(yuǎn)距離物體及強(qiáng)光直射物體時(shí)，測(cè)距表現(xiàn)更加穩(wěn)定，在10-20米內(nèi)完全解決問(wèn)題，應(yīng)用范圍可擴(kuò)大到更多商用甚至工業(yè)場(chǎng)景。

光磁融合技術(shù)，壽命長(zhǎng)達(dá)5年

傳統(tǒng)的非固態(tài)激光雷達(dá)多采用滑環(huán)傳輸能量和數(shù)據(jù)信息，但由于存在機(jī)械磨損，其連續(xù)工作時(shí)僅有數(shù)千小時(shí)壽命。綜合無(wú)線供電和光通信技術(shù),獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)計(jì)了光磁融合技術(shù)徹底解決了因物理接觸磨損導(dǎo)致電氣連接失效、激光雷達(dá)壽命短的問(wèn)題，使得雷達(dá)壽命長(zhǎng)達(dá)5年。

機(jī)器人戰(zhàn)場(chǎng)的火熱已成常態(tài)，激光雷達(dá)作為助力機(jī)器人智能行走的核心技術(shù)之一，也因前者的發(fā)展迎來(lái)了一個(gè)行業(yè)集體向前邁步的高潮，近年來(lái)需求量正快速攀升，并出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。未來(lái)，低成本、小型化的激光雷達(dá)將持續(xù)占據(jù)主導(dǎo)地位。