二維激光雷達(dá)在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用空間。目前激光雷已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于物流機(jī)器人、商用清潔機(jī)器人、送餐機(jī)器人等移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域,尤其近兩年來(lái)新興的商用清潔機(jī)器人,激光雷達(dá)已經(jīng)成為標(biāo)配。
激光雷達(dá)種類(lèi)
激光雷達(dá)是一種通過(guò)探測(cè)遠(yuǎn)距離目標(biāo)的散射光特性來(lái)獲取目標(biāo)相關(guān)信息的光學(xué)遙感技術(shù)。激光雷達(dá)分辨率遠(yuǎn)高于攝像頭、超聲波雷達(dá)等傳感器,被廣泛應(yīng)用于測(cè)繪、機(jī)器人、無(wú)人駕駛等領(lǐng)域。
按照激光雷達(dá)的掃描維度,激光雷達(dá)可分為一維激光雷達(dá)、二維激光雷達(dá)和三維激光雷達(dá)。
一維激光雷達(dá)主要用于距離測(cè)量,主要廠家如博世、徠卡等;二維激光雷達(dá)主要用于輪廓測(cè)量、定位和區(qū)域監(jiān)控,主要廠家有日本Hokuyo、德國(guó)SICK、德國(guó)IBEO等;三維激光雷達(dá)則可用于三維動(dòng)態(tài)建模,主要應(yīng)用于移動(dòng)機(jī)器人、無(wú)人駕駛等領(lǐng)域。
二維激光雷達(dá)在服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊
二維激光雷達(dá)在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用空間。目前激光雷已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于物流機(jī)器人、商用清潔機(jī)器人、送餐機(jī)器人等移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域,尤其近兩年來(lái)新興的商用清潔機(jī)器人,激光雷達(dá)已經(jīng)成為標(biāo)配。
但在家用掃地機(jī)器人市場(chǎng),激光雷達(dá)滲透率則較低,其主要制約因素為成本。目前市場(chǎng)上絕大部分掃地機(jī)器人使用的傳感器為視覺(jué)攝像頭及超聲波傳感器,其傳感器成本僅需幾元,僅有極少部分高端掃地機(jī)器人會(huì)使用到激光雷達(dá),所使用的二維激光雷達(dá)的價(jià)格在幾百到幾千不等。
相對(duì)于超聲波傳感器和視覺(jué)攝像頭,激光雷達(dá)的測(cè)距精度更高,不存在累計(jì)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(dá)才更適合做掃地機(jī)器人的“眼睛”。
早在2009年,激光雷達(dá)就開(kāi)始被嘗試應(yīng)用于掃地機(jī)器人領(lǐng)域。
Neato成立于2005年,是一家位于美國(guó)加州硅谷的機(jī)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(dá),利用激光發(fā)射器與接收器之間的三角測(cè)距方法測(cè)得與障礙物之間的距離,激光測(cè)距傳感器安裝在電機(jī)上,通過(guò)旋轉(zhuǎn)測(cè)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(jià)格在機(jī)器人圈中引起不小的轟動(dòng)。
經(jīng)過(guò)多年的改進(jìn),旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)方案已經(jīng)成為Neato掃地機(jī)器人的重要特征。不過(guò)這種激光探頭的最大缺點(diǎn)就是壽命短。雖然業(yè)界皆給予Neato高評(píng)價(jià),但是由于激光探頭的缺點(diǎn),而且產(chǎn)品價(jià)格昂貴,所以Neato掃地機(jī)器人一直沒(méi)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(dá)技術(shù),可以精確構(gòu)建地圖,實(shí)現(xiàn)智能化清潔。
2019年,石頭科技推出一款全新掃地機(jī)器人P5,P5搭載了Lidarvision專(zhuān)利激光雷達(dá),能夠360°全局巡航掃描,并對(duì)家中環(huán)境進(jìn)行高精度測(cè)距與建圖。
目前,在激光導(dǎo)航類(lèi)掃地機(jī)器人市場(chǎng),石頭科技占據(jù)大部分市場(chǎng)份額。
除了國(guó)外企業(yè)日本Hokuyo、德國(guó)SICK外,目前國(guó)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(dá)研發(fā)隊(duì)伍,其產(chǎn)品在成本上具有較大優(yōu)勢(shì)。
低成本、小型化推動(dòng)激光雷達(dá)在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用
固態(tài)化、小型化、低成本是激光雷達(dá)的主要未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。目前,市場(chǎng)上的2D激光雷達(dá)主要為單線程激光雷達(dá),主要應(yīng)用于服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域,但價(jià)格仍普遍在幾百元以上。激光雷達(dá)的固態(tài)化則能有效降低成本,同時(shí)縮小激光雷達(dá)體積。目前,固態(tài)激光雷達(dá)由于存在掃描角度有限、加工難度高、旁瓣問(wèn)題、信噪比差等問(wèn)題,短時(shí)間內(nèi)難以應(yīng)用推廣。未來(lái)隨著固態(tài)激光雷達(dá)技術(shù)進(jìn)步,激光雷達(dá)在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域市場(chǎng)應(yīng)用有望加速。
以上數(shù)據(jù)來(lái)源于前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國(guó)激光雷達(dá)行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》,同時(shí)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)申報(bào)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商引資等解決方案。
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