激光雷达技术国产化显著 将加速机器人产业大规模落地

對(duì)于機(jī)器人我們有很多的期待，希望它能代替人工從事各類危險(xiǎn)、繁雜的工作，隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人已從工業(yè)領(lǐng)域順延至服務(wù)領(lǐng)域。在商場(chǎng)、餐廳、酒店、銀行等公共場(chǎng)所，我們已能看到各類形態(tài)迥異的服務(wù)機(jī)器人，面對(duì)復(fù)雜的人群，擁有定位導(dǎo)航技術(shù)的服務(wù)機(jī)器人已能做到自主行走。

作為 “機(jī)器之眼”的激光雷達(dá)是機(jī)器人感知的重要傳感器

在實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自主行走中，會(huì)涉及到各類不同的傳感器，其中包括激光雷達(dá)、超聲波、深度攝像頭、防碰撞、防跌落等多種傳感器。結(jié)合相應(yīng)算法，幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航、避障。而激光雷達(dá)是眾多傳感器中最重要的一種，它充當(dāng)著“機(jī)器之眼”的角色，可以幫助機(jī)器人實(shí)時(shí)感知周圍環(huán)境信息，包括障礙物的大小、尺寸、形狀、位置、姿態(tài)等，因此在機(jī)器人感知系統(tǒng)中占據(jù)著核心位置。

激光雷達(dá)技術(shù)本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且量產(chǎn)難度大，成本高昂，在加上我國激光雷達(dá)技術(shù)起步較晚，所以產(chǎn)品質(zhì)量與國外激光雷達(dá)技術(shù)存在一定差距，導(dǎo)致我國激光雷達(dá)長期被國外壟斷。但近幾年來，國產(chǎn)激光雷達(dá)技術(shù)加速發(fā)展，性能顯著提升，已完全能夠滿足機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用需求，且價(jià)格也僅為國外激光雷達(dá)品牌的三分之一左右，具備很大競爭力。

在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域，目前應(yīng)用的激光雷達(dá)主要以單線激光雷達(dá)為主，產(chǎn)品價(jià)格不同于自動(dòng)駕駛領(lǐng)域幾萬至幾十萬的激光雷達(dá)，相對(duì)來說，機(jī)器人領(lǐng)域的激光雷達(dá)成本較低，目前最低價(jià)格的激光雷達(dá)僅在數(shù)百元。而在激光雷達(dá)類型方面，目前主要還是以機(jī)械激光雷達(dá)為主，后期大多企業(yè)將開展固態(tài)激光雷達(dá)的研發(fā)。

激光雷達(dá)技術(shù)國產(chǎn)化顯著提升 思嵐科技推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)大規(guī)模落地

隨著服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的不斷爆發(fā)，對(duì)于激光雷達(dá)的需求也越發(fā)強(qiáng)烈，目前，國內(nèi)已有多家研發(fā)激光雷達(dá)技術(shù)的企業(yè)，其中包括思嵐科技、速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、鐳神智能、北醒光子等多家企業(yè)。以思嵐科技為首的激光雷達(dá)產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于各大服務(wù)機(jī)器人中。

思嵐科技本質(zhì)上是一家致力于幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主定位導(dǎo)航技術(shù)的企業(yè)，至09年開始就著力于激光雷達(dá)技術(shù)的研發(fā)，目前旗下已研發(fā)出多款高質(zhì)量激光雷達(dá)產(chǎn)品，從三角測(cè)距激光雷達(dá)到TOF激光雷達(dá)再到全新的激光雷達(dá)品類（內(nèi)置建圖和定位功能），思嵐科技實(shí)現(xiàn)了一次又一次的突破，打破了我國激光雷達(dá)長期被國外壟斷的局面。

激光雷達(dá)作為機(jī)器人環(huán)境感知的重要傳感器，其核心指標(biāo)在于測(cè)量的最大距離（量程），除了測(cè)距距離外，采樣速度、旋轉(zhuǎn)速度、角度分辨率等參數(shù)也是激光雷達(dá)技術(shù)性能的重要指標(biāo)。

較高的掃描頻率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。但要提高掃描頻率并不只是簡單的加速激光雷達(dá)內(nèi)部掃描電機(jī)旋轉(zhuǎn)這么簡單，對(duì)應(yīng)的需要提高測(cè)距采樣率。否則當(dāng)采樣頻率固定的情況下，更快的掃描速度只會(huì)降低角分辨率。

除了測(cè)距距離、掃描頻率之外，測(cè)量分辨率和建圖精度等參數(shù)對(duì)于激光雷達(dá)性能來說同樣重要，這些都是保證機(jī)器人能擁有穩(wěn)定性能的重要參數(shù)。目前，思嵐的激光雷達(dá)可達(dá)到毫米級(jí)別的解析度。

當(dāng)然，在我們的日常生活中，還會(huì)出現(xiàn)一些常見光、高透材質(zhì)等因素干擾激光雷達(dá)工作。以環(huán)境光來說，對(duì)于采用三角測(cè)距原理的激光雷達(dá)來說，除了要能抵抗光干擾之外，還要能區(qū)分出環(huán)境光和激光信號(hào)。為此，思嵐科技在處理算法以及光學(xué)調(diào)教上沒少下功夫。TOF系列雷達(dá)更是憑借與身俱來的優(yōu)勢(shì)，能夠有效避免環(huán)境光與強(qiáng)日光的干擾，實(shí)現(xiàn)室外場(chǎng)景的穩(wěn)定測(cè)距與高精度建圖。

壽命問題也是衡量激光雷達(dá)的一大重要因素，思嵐科技從第二代激光雷達(dá)RPLIDAR A2開始，就采用綜合無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)壽命短的問題，使得雷達(dá)壽命長達(dá)5年。

除了激光雷達(dá)技術(shù)上的提升，能否實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)也是一大重點(diǎn)，激光雷達(dá)是一個(gè)非常精密的光學(xué)器件，在組裝及后期的校正上有很多的門檻，幾個(gè)微米的安裝誤差都會(huì)導(dǎo)致性能發(fā)生很大的差異 。思嵐科技為了改變這一尷尬局面，把很多對(duì)工人要求很高的組裝、調(diào)教的工作讓它變成一個(gè)自動(dòng)化或者半自動(dòng)化的由機(jī)器人進(jìn)行干預(yù)輔助的方式，提高產(chǎn)品合格率和產(chǎn)能，降低成本。

隨著國產(chǎn)激光雷達(dá)技術(shù)的不斷突破，目前業(yè)內(nèi)大部分服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)都基于思嵐科技激光雷達(dá)而研發(fā)。思嵐科技的出現(xiàn)推動(dòng)了服務(wù)機(jī)器人的大規(guī)模應(yīng)用落地。同樣，機(jī)器人領(lǐng)域的快速發(fā)展下也將帶動(dòng)激光雷達(dá)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。