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服务机器人核心技术与模块解析——激光雷达篇

2016-08-20 10:29
水墨黯月
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  日本软银和法国Aldebaran Robotics合作开发的情感交互型机器人Pepper,首发1000台1分钟之内就被日本消费者抢购一空。Pepper也配备了多种传感器以实现人机交互的功能:摄像头、红外传感器用来识别人面部表情特征判断使用者情感;位于双眼的固定式激光雷达(激光测距仪)用来在行进的过程中测量障碍物和使用者,并与使用者保持合适的距离;麦克风用来接受使用者的语音信息;触觉传感器用来感受使用者的接触等。

  其他自主移动式智能装备

  除无人驾驶汽车以及上述智能装备以外,激光雷达在多种移动式智能装备上也起着举足轻重的作用。如激光导航扫地机器人、激光导航AGV小车以及自主移动式手术工具平台等创新型自主移动式智能装备,都是建立在激光雷达测距建模的基础之上,实现了自主移动的功能。

  其中,由于扫地机器人面向消费市场,相同品牌下的激光导航扫地机器人和无任何导航方式的随机碰撞式扫地机器人相比,价格一般贵出80%-150%,其普及过程与成本降低的进程高度相关。但路径规划式扫地机器人无论是从清洁效率或清洁质量上都比随机碰撞式扫地机器人高出很多,是未来扫地机器人发展的方向。激光导航技术与同属于路径规划类技术的GPS技术和视觉技术相比,激光导航技术在综合能力上还是略占上风。

  激光雷达迈向产业化,有望打破价格瓶颈

  激光雷达的应用领域很广泛,未来所有的智能设备,一旦涉及环境感知,都需要利用激光雷达。目前国际上领先的生产激光雷达的厂商主要有Velodyne、Quanergy、Ibeo、西克(SICK)、北阳机电(Hokuyo)等。其中西克和北阳机电的激光雷达是二维激光雷达,主要用于工业领域和安全防护领域,其他三个厂商生产的激光雷达一般用于三维测距。Velodyne、Quanergy的激光雷达主要用于无人驾驶汽车,Ibeo的激光雷达受限于线型和精度,主要应用于ADAS系统。这三家激光雷达厂商都已经和一些无人驾驶汽车研究机构、车厂或Tier1的汽车供应商建立了合作关系。Velodyne已经和福特建立了合作关系,并且谷歌无人车、百度无人车和一些高校的无人驾驶汽车研究团队都使用的Velodyne公司的产品;Quanergy已经和汽车电子系统TIER1供应商德尔福展开合作;Ibeo也与汽车电子系统TIER1供应商法雷奥有合作关系。

  在国外,激光雷达已经成为民用领域的“宠儿”,但市场份额大多被诸如瑞士Leica、加拿大Optech、奥地利Riegl、美国Trimble等老牌测绘企业占据。

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