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激光雷达——人工智能机器人的行走“慧眼”

  在美国科幻大片中经常会出现男女主角穿越“激光墙”的一幕,现实生活中,我们也会在电视综艺节目中看到有关激光束的精彩表演,设想一下,如果将激光装上雷达,又将是什么高科技?据小编了解,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。

激光雷达——人工智能机器人的行走“慧眼”
  据悉,此次参展的激光雷达技术应用厂家不仅包括国内知名的上海思岚科技有限公司(简称“SLAMTEC”)和深圳玩智商科技有限公司(简称“EAI”),还包括在激光雷达领域有超过10年经验,同时激光雷达产量也相当可观的Velodyne。他们在技术上的突破和在产品上的创新想必是很多业界同行争相关注的重中之重,同时也是很多人工智能服务机器人制造商和经销商们乐于学习和应用的参考典范。

 

  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?带着这些问题,小编搜集了大量资料,并咨询了业界相关资深人士。

 

  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”。

 

  具体到不同厂家,以SLAMTEC、EAI和Velodyne三家国内外具有代表性的企业为例, 各自的激光雷达产品在服务机器人应用方面都具有各自的独特优势。

  SLAMTEC从2009年开始致力于研究机器人自主定位导航解决方案及核心传感器,是帮助机器人实现自主行走、智能化的重要一步。作为核心技术参数,采样频率和采样次数无疑成为决定激光雷达工作效果的重要因素。SLAMTEC的最新款激光雷达RPLIDAR A2,其采样频率高达10Hz,采样次数为每秒4000次,这也是目前低成本激光雷达范围内的最高速度。

 

  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。

  EAI成立于2015年,是国内领先的机器人激光雷达传感器及智能移动系统提供商,构成背景有中国科学院深圳先进技术研究院等著名机构,获得“国家高新技术企业”认定。通过持续的创新,EAI致力于为机器人行业用户提供性能最强、体验最佳的激光雷达传感器和自主建图、实时定位、规划导航、自动避障的智能移动解决方案。

 

  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。

 

  以上厂家以激光雷达为核心技术的产品还有很多,在此只选取部分代表性产品做一阐述,更多产品信息及详情请莅临SR SHOW 2017第六届(上海)国际服务机器人技术及应用展览会,与厂家面对面探讨激光雷达技术在人工智能服务机器人领域的应用前景,或致电展会组委会,提前获知更多信息。

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