激光雷达:正逐步成为人工智能机器人的智慧眼睛

2017-12-21 02:43:12 PM

设想一下,如果将激光装上雷达,又将是什么高科技?据了解,传统上的激光雷达多应于工业安全检测和军事防卫,但随着消费市场中无人驾驶和人工智能机器人的日益兴起,激光雷达技术的应用也成为投资者和技术专家眼中的香饽饽。


从 SR SHOW 2017 第六届(上海)国际服务机器人技术及应用展览会主办方处获悉,该展会将于 11 月 20 日至 22 日在上海新国际博览中心举行,作为服务机器人的上游供应商,国内外激光雷达技术大佬也将悉数到场,并展示自己的激光雷达产品以及其他相关技术在人工智能服务机器人方面的成功应用,由此可见一斑,激光雷达技术在人工智能服务机器人领域的应用已然成为业界关注的焦点。


何为激光雷达?激光雷达是如何成为人工智能服务机器人的 " 慧眼 " 的?不同代表厂家的激光雷达传感器又分别有哪些技术特点和优势?


首先,何为激光雷达?激光雷达是以激光束为信息载体,利用相位、振幅、频率等来搭载信息,并将辐射源频率提高到光频段,能够探测极微小的目标。激光雷达相比传统雷达,以精确的时间分辨率、精准的空间分辨率、超远的探测距离等特点成为了先进的主动遥感工具。目前,它的高精度测量功能使其可以达到精确测距、测速、跟踪、探测等,在民用、军用领域开始普遍使用,具有广阔的发展前景。业界专家曾表示,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,人工智能服务机器人当然也不例外。


据了解,目前激光雷达传感器为服务机器人提供室内自主定位导航解决方案,帮助服务机器人自动构建地图、精确定位与自主导航,实现自由行走。相较于其他室内定位导航技术,如超声波、线圈、视觉等,利用激光雷达技术实现服务机器人室内定位导航具有稳定、可靠、高性能的优势。也因此,激光雷达也被认为是人工智能服务机器人行走的 " 慧眼 "。


在实际应用中,服务机器人可获得更加密集的采样点,实现对障碍物的快速响应,开展更迅速、更及时的自主避障;利用激光雷达进行环境勘探、地图构建时,可获得更加精细的画面,通俗来说 RPLIDAR A2 的性能能够达到同类传感器的一倍,因此机器人可以更快地以安全的行为应对突发事件。更惹人注意的是 RPLIDAR A2 的各项技术参数均可以满足服务机器人的使用需求,而相较于国外类似产品,其售价仅数千元,更适合于家用服务机器人市场。


产权的核心技术:光磁无线技术,运用到激光雷达上,大大延长了激光雷达的使用寿命,确保了激光雷达长寿命、高可靠、高精度的性能。结合配套研发且拥有相关知识产权的定位导航模块,可以让机器人实现自主建图、实时定位、规划导航、自动避障等功能。智能移动平台的通用性、可靠性、耐用性深受机器人企业、科研机构及高校教学、创客的欢迎,自主研发的核心结构保证了高精度、载重大、动力足、续航长和扩展性强的性能。


Velodyne 作为美国无人驾驶机激光雷达的领军供应商,其随着技术研发的推进和成熟,逐渐将业务拓展至人工智能服务机器人领域,目前成为智能机器人领域领先供应商。


Velodyne 的 VLP-16 传感器是其 3D LiDAR 产品系列中最小、最新且最先进的产品。该产品在实际应用时秉承了批量生产的理念,比同等价格的传感器更具成本效益,且保持了 Velodyne 在 LiDAR 中的突破性重要功能:实时收发数据、360 度全覆盖、3D 距离测量以及校准反射测量。VLP-16 传感器的有效范围为 100 米,其耗电低 ( ~8W ) 、重量轻(830 克)、占用空间少(直径约为 103 毫米 x 72 毫米)以及双重回传功能使得其成为无人机以及其他移动装置的理想选择。


而另外一款产品 HDL-64E 更是拥有 360 度全景水平视角,以及 26.8 度垂直视角,与以前的版本相比,能够获得更多的环境信息。用户可以在 5-20Hz 之间选择 HDL-64E S3 的帧率。同时 HDL-64E S3 的一体化设计则使用 64 束固定安装的激光装置测量周边环境,每个激光装置都以机械方式安装在特定垂直角上,整个装置保持旋转,这种方式极大地提高了可靠性、视角以及点云密度,此设计已获得专利。