激光雷達的種類及未來發(fā)展趨勢分析

2020-08-03 09:22:09來源：中國機器人網(wǎng) 萬亞男關(guān)鍵詞：激光雷達閱讀量：22048

導(dǎo)讀：目前激光雷已經(jīng)開始應(yīng)用于物流機器人、商用清潔機器人、送餐機器人等移動機器人領(lǐng)域，尤其近兩年來新興的商用清潔機器人，激光雷達已經(jīng)成為標(biāo)配。

　　二維激光雷達在服務(wù)機器人領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用空間。目前激光雷已經(jīng)開始應(yīng)用于物流機器人、商用清潔機器人、送餐機器人等移動機器人領(lǐng)域，尤其近兩年來新興的商用清潔機器人，激光雷達已經(jīng)成為標(biāo)配。

　　激光雷達種類

　　激光雷達是一種通過探測遠距離目標(biāo)的散射光特性來獲取目標(biāo)相關(guān)信息的光學(xué)遙感技術(shù)。激光雷達分辨率遠高于攝像頭、超聲波雷達等傳感器，被廣泛應(yīng)用于測繪、機器人、無人駕駛等領(lǐng)域。

　　按照激光雷達的掃描維度，激光雷達可分為一維激光雷達、二維激光雷達和三維激光雷達。

　　一維激光雷達主要用于距離測量，主要廠家如博世、徠卡等;二維激光雷達主要用于輪廓測量、定位和區(qū)域監(jiān)控，主要廠家有日本Hokuyo、德國SICK、德國IBEO等;三維激光雷達則可用于三維動態(tài)建模，主要應(yīng)用于移動機器人、無人駕駛等領(lǐng)域。

　　二維激光雷達在服務(wù)機器人市場應(yīng)用前景廣闊

　　但在家用掃地機器人市場，激光雷達滲透率則較低，其主要制約因素為成本。目前市場上絕大部分掃地機器人使用的傳感器為視覺攝像頭及超聲波傳感器，其傳感器成本僅需幾元，僅有極少部分掃地機器人會使用到激光雷達，所使用的二維激光雷達的價格在幾百到幾千不等。

　　相對于超聲波傳感器和視覺攝像頭，激光雷達的測距精度更高，不存在累計誤差，構(gòu)建的地圖可以直接用于路徑規(guī)劃，且不受環(huán)境光影響。因此，激光雷達才更適合做掃地機器人的“眼睛”。

　　早在2009年，激光雷達就開始被嘗試應(yīng)用于掃地機器人領(lǐng)域

　　Neato成立于2005年，是一家位于美國加州硅谷的機器人研發(fā)、制造公司。2009年，Neato發(fā)布了一款成本極低的激光雷達，利用激光發(fā)射器與接收器之間的三角測距方法測得與障礙物之間的距離，激光測距傳感器安裝在電機上，通過旋轉(zhuǎn)測得一圈360°范圍內(nèi)的距離，并基于此繪制室內(nèi)地圖，以30美金的超低價格在機器人圈中引起不小的轟動。

　　經(jīng)過多年的改進，旋轉(zhuǎn)激光雷達方案已經(jīng)成為Neato掃地機器人的重要特征。不過這種激光探頭的大缺點就是壽命短。雖然業(yè)界皆給予Neato高評價，但是由于激光探頭的缺點，而且產(chǎn)品價格昂貴，所以Neato掃地機器人一直沒能得以普及。

　　科沃斯2015年上市的地寶9系也采用了LDS激光雷達技術(shù)，可以精確構(gòu)建地圖，實現(xiàn)智能化清潔。

　　2019年，石頭科技推出一款全新掃地機器人P5，P5搭載了Lidarvision技術(shù)激光雷達，能夠360°全局巡航掃描，并對家中環(huán)境進行高精度測距與建圖。

　　目前，在激光導(dǎo)航類掃地機器人市場，石頭科技占據(jù)大部分市場份額。

　　除了國外企業(yè)日本Hokuyo、德國SICK外，目前國內(nèi)廠商如鐳神智能、思嵐科技、探維、星秒等陸續(xù)加入了2D激光雷達研發(fā)隊伍，其產(chǎn)品在成本上具有大優(yōu)勢。

　　低成本、小型化推動激光雷達在服務(wù)機器人領(lǐng)域應(yīng)用

　　固態(tài)化、小型化、低成本是激光雷達的主要未來發(fā)展趨勢。目前，市場上的2D激光雷達主要為單線程激光雷達，主要應(yīng)用于服務(wù)機器人領(lǐng)域，但價格仍普遍在幾百元以上。激光雷達的固態(tài)化則能有效降低成本，同時縮小激光雷達體積。目前，固態(tài)激光雷達由于存在掃描角度有限、加工難度高、旁瓣問題、信噪比差等問題，短時間內(nèi)難以應(yīng)用推廣。未來隨著固態(tài)激光雷達技術(shù)進步，激光雷達在服務(wù)機器人領(lǐng)域市場應(yīng)用有望加速。

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