根據(jù)IFR(國際機器人聯(lián)盟)統(tǒng)計,2014年,全球?qū)I(yè)服務(wù)機器人總銷量2.42萬臺,同比上升11.5%,家庭服務(wù)機器人總銷量470萬臺,同比增長28%。未來三年內(nèi),專業(yè)服務(wù)型機器人的銷售量會增加到15.2萬臺,家庭服務(wù)機器人的全球銷量將達2590萬臺,市場規(guī)模約為2014年的5倍。如何做人類更好的奴仆,除了越來越多的傳感器,讓機器人擁有一雙眼睛去“看見”隨即作出反應(yīng),這點也至關(guān)重要。
但你們知道,這些機器人的眼睛都是如何構(gòu)成的嗎?
其實對于機器人來說,那些激光雷達就相當于它們“眼睛”,助其看清周圍的環(huán)境,激光雷達本質(zhì)類似蝙蝠的回聲定位系統(tǒng),向周圍發(fā)射激光,根據(jù)反射回來消耗的時間確定物體的距離,由此計算出周圍物體的方位和表面形狀。在實際應(yīng)用時,服務(wù)機器人可通過激光采樣實現(xiàn)對障礙物的快速響應(yīng),開展更迅速、更及時的自主避障。
谷歌無人駕駛汽車是一個具體應(yīng)用例子,車頂上的“犄角”就是激光雷達。除了無人駕駛,激光雷達還可以用于無人機,以及服務(wù)型機器人的定位、避障系統(tǒng)。雖然聽起來很科幻,但這其實是一項已經(jīng)比較成熟的技術(shù),相關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)積累了數(shù)十年的研究,網(wǎng)絡(luò)上甚至有開源程序下載。在消費級機器人市場的黎明前,思嵐科技就看中了這個機遇,面向服務(wù)型機器人領(lǐng)域,“要做家用機器人的眼睛”。
上海思嵐科技有限公司(SLAMTEC)位于上海張江,擁有長達6年的機器人自主定位導(dǎo)航算法、激光傳感器及機器人硬件系統(tǒng)的研發(fā)經(jīng)驗。主要產(chǎn)品包括低成本激光測距掃描傳感器(RPLIDAR)、基于激光的即時定位與地圖構(gòu)建導(dǎo)航系統(tǒng)(SLAM)與適于商業(yè)環(huán)境的宙斯(Zeus)機器人通用平臺。
公司在2014年推出第一代激光雷達RPLIDARA1,數(shù)百元的售價不到工業(yè)級激光雷達的九分之一。思嵐科技CEO陳士凱說:“過去傳統(tǒng)的激光傳感器,通過高精度的光學和機械部件來保證性能,但不是每個應(yīng)用場景都需要工業(yè)級的精度,也無須應(yīng)對工業(yè)級的極端環(huán)境。所以我們在三角測距技術(shù)的基礎(chǔ)上,配合計算機視覺技術(shù)。對算法進行針對性優(yōu)化,使得對傳感器和處理器的要求降低很多,從而壓縮成本。”
RPLIDARA1累積了上千家用戶后,RPLIDARA2的全面升級無疑更具有創(chuàng)新力,以下是具體的一些參數(shù):
A2的采樣頻率由5Hz提升至10Hz,采樣次數(shù)由每秒2000次提高至4000次。機器人可以獲得更加密集的采樣點,能夠更快速地響應(yīng),更及時地避障。
供電方式上,A2用光磁融合技術(shù)替代了傳統(tǒng)的導(dǎo)電滑環(huán),減少運轉(zhuǎn)中的摩擦,使得A2的設(shè)計壽命延長至五年。
RPLIDARA2通過重新設(shè)計了內(nèi)部機械系統(tǒng),整體高度只有4cm。也是目前業(yè)內(nèi)最薄的激光雷達。
據(jù)了解,在實際應(yīng)用時,目前低成本激光雷達的采樣頻率通常都是每秒2000次,如果服務(wù)機器人行走速度過快或者有人突然出現(xiàn)在其行進路線上,受限于激光雷達較低的采樣頻率,機器人很難及時發(fā)現(xiàn)障礙物,可能會發(fā)生碰撞。而性能的提升將有助于服務(wù)機器人實現(xiàn)對障礙物的更快響應(yīng),開展更迅速、更及時的自主避障。
像是目前市面上大部分掃地機器人還是用“撞墻”替代“導(dǎo)航”——成本是阻礙激光雷達進入消費領(lǐng)域的最大因素。Velodyne、Quanergy、Hokuyo,這些國外品牌的激光雷達售價全都在萬元級別。國內(nèi)雖然也有諸如鐳神智能這樣的公司,推出數(shù)千元的產(chǎn)品,但鐳神智能把主要應(yīng)用領(lǐng)域放在了智能駕駛上。思嵐科技的這款產(chǎn)品售價只有2k8RMB,在國內(nèi)機器人剛起步,相關(guān)研發(fā)領(lǐng)域不充分的前景下大有市場。
此外,為了進一步幫助像掃地機器人這類的更好實現(xiàn)自主行走,一個控制運動的核心中樞更為重要,思嵐科技的SLAMWARE充當了機器人的“小腦”。SLAMWARE是一款模塊化的機器人自主定位導(dǎo)航系統(tǒng),內(nèi)置基于激光雷達的同步定位與建圖(SLAM)及配套的路徑規(guī)劃功能。同時,它也思嵐科技推出的服務(wù)機器人自主行走的全套解決方案之一。
據(jù)悉,RPLIDARA2與SLAMWARE已正式上市,面向全球銷售,相關(guān)的軟件開發(fā)平臺也開放下載,方便用戶快速打造產(chǎn)品原型。針對戰(zhàn)略合作伙伴開發(fā)面向家庭的應(yīng)用場景,思嵐科技全套解決方案(含RPLIDARA2和SLAMWARE)的批量價格可實現(xiàn)幾百元的級別,真正意義上實現(xiàn)了導(dǎo)航定位的低成本化。
(審核編輯: 滄海一土)
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