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危機下的機遇?國產激光雷達的崛起之路

時間:2020-06-30 15:21 來源:


      新冠肺炎疫情暴發(fā)以來,“無人”概念成為一種新的“剛需”。

——編語
       在疫情出現以前,“無人”小車讓大家更多關注的是它的安逸、便捷。但在這場突如其來的“抗戰(zhàn)”中,“無人”小車所具備的防控和安全特性,讓人們意識到它特殊的價值。短短的一兩個月時間內,“無接觸式”外賣、無人消毒車、無人配送車、無人巡查車等一系列降低接觸風險的智能化應用及產品“熱度”迅速飆升。多家物流企業(yè)派出了“無接觸配送”小車,能自主規(guī)劃路線,避開障礙物,全程實現無接觸配送,既能夠服務到家又進一步降低雙方感染的風險。多家醫(yī)院也開始使用“醫(yī)院機器人”,它能夠自主的配送藥品、運送醫(yī)用耗材,有效的降低患者和醫(yī)護人員的交叉感染,保護醫(yī)患,有的還具有消毒功能。
    
       無人車在前線助力抗疫,其實在背后,也有一大群科技產品在助力無人駕駛。首先要解決的問題就是:機器人沒有眼睛,它是怎么精確的識別物體去做這些事情呢?想要解決這些問題,就需要一種特殊的傳感器——激光雷達。
 
        激光雷達及行業(yè)近況

       在機器人中,激光雷達可以得到精確的距離圖像,經過處理后產生實時更新的“點云數據”。這些數據幫助機器人在運行過程中能正確的完成對環(huán)境位置的識別,同時完成行動路徑規(guī)劃。可以說,這些看上去十分靈活、行動自如的“無人機”,一旦離開了激光雷達,基本也就寸步難行了。

       中國的激光雷達行業(yè)興起比國外晚,目前國內的激光雷達市場,進口品牌占據了優(yōu)勢份額。但是近幾個月隨著全球疫情的持續(xù)惡化,國內國外的經濟形勢正在發(fā)生著巨大的改變,一方面,國內疫情控制得力,經濟正在復蘇,疫情助推了無人應用的概念,使得激光雷達的需求也在提升;另一方面,很多國外雷達廠商由于疫情,致使交付受到了很大影響。此外,以美國為首的西方國家對中國科技企業(yè)步步緊逼,使得很多大公司開始未雨綢繆,“用國產雷達替換進口”或者“至少選擇一款國產品牌備用”已經成了一種戰(zhàn)略必須。

       在這樣的背景下,國產雷達是否會迎來一個新的發(fā)展機遇,讓我們拭目以待。
 
       星秒激光雷達

       星秒科技一直專注于TOF技術的激光雷達。其用于導航的雷達產品PAVO,自推出以來,已經廣泛的應用到了AGV、機器人、自動駕駛、多媒體互動行業(yè)等領域中,在這場轟轟烈烈的“抗疫大戰(zhàn)”里,星秒及其客戶的產品已經多次在車站、醫(yī)院、酒店等場景亮相,執(zhí)行著無人配送和消毒等工作。
 
       PAVO導航型激光雷達外號叫“小銀”,別看它小小的體積,可是蘊含了巨大能量。
    PAVO導航型激光雷達
 
      (1)高保真、抖動小,建圖效果更細膩

       對于激光雷達來說,應用在服務機器人上最重要的任務就是掃描和建圖。星秒PAVO擁有45k的采樣率,30HZ的掃描頻率,特有的HPQC(高質量點云)技術,讓PAVO輸出的點云質量得到大幅提升,從而讓機器人擁有更出色的建圖效果。


不帶HQPC的雷達                              星秒HQPC雷達
 
       建圖效果以及細節(jié)對比


 
     
      (2)抗強光、防護效果一流

       機器人在實際應用過程有時候會行走在窗子附近,甚至在強光的室外行走,從而會有強光照射。另外很多戶外應用還得扛得起風吹雨淋日曬,因此抗強光和防水成為激光雷達必不可少的性能,目前星秒的PAVO雷達已經具備室外運作的抗強光能力,同時防護等級已經達到IP67的等級,借助這種超強的魯棒性,PAVO已經經受過許多嚴苛環(huán)境的考驗,這其中既包括常年“云霧繚繞”的高山景區(qū),也包括了高濕高鹽度的港口碼頭等。
 
       PAVO抗強光及防水測試
 
 
       不僅僅防雨淋,星秒雷達IP67防浸泡,水下工作也絲毫不會影響性能!

 
PAVO雷達”防水“測試
 
 
       (3)多臺雷達對射干擾

       對于一些倉儲物流的分揀機器人,機器人調度中心會對幾十臺同時運行的機器人進行調度管理,但是不可避免的會出現多臺機器人近距離隨機碰頭或者“交頭接耳”,這個時候激光雷達會出現對射干擾的問題。
 
       星秒PAVO激光雷達的“防對射”功能,猶如一副濾鏡,用上以后就過濾掉了別的雷達的信號,只“看得見”自己的激光。這樣在使用過程中,多臺激光雷達集群對射使用,也不會有任何影響。
 
PAVO雷達”防對射“測試
 
      (4)防塵又防霧

       雷達在室外工作時有時候會遇到雨霧天氣,有些環(huán)境比較惡劣的倉庫或車間等,也可能存在高灰塵的環(huán)境。這個時候對雷達的可靠性又多了一份考驗。因為在雨霧灰塵環(huán)境下,激光雷達會只看得見近處的干擾物,而看不清遠處的物體,這就好像人在開車時遇到霧霾看不清路,影響視線一樣。
 
       有沒有什么辦法讓激光能“穿過”雨霧灰塵呢?下面隆重介紹PAVO為解決這個問題而搭載的“多回波”功能。
 
PAVO雷達“多回波功能”開啟前
 
PAVO雷達“多回波功能”開啟后
 
      (5)去拖尾功能

       當激光雷達的光斑打在前后兩個物體上的時候,前后物體中間是空的但是會出現規(guī)律的連線,我們稱之為拖尾,星秒為優(yōu)化客戶使用體驗,使用星秒雷達的客戶端軟件設有濾波去拖尾功能。


 
      (6)精準識別低反、高反材質

       無論是機器人還是多媒體互動領域,在應用過程中激光雷達總會遇到低反(黑色褲子,絲襪等等…)或高反(反光條定位)的材質,能否準確識別在實際運用中非常關鍵。
 
       星秒的PAVO激光雷達對材質的識別能力也是一級棒,并且它還可以準確的識別出玻璃以及黑色墻壁。


玻璃的檢測以及對應的點云圖像
 
       星秒PAVO激光雷達在探測透明玻璃、黑色低反材料及高反等材質時,也有比較突出的優(yōu)勢。這對于酒店機器人、商場機器人、寫字樓機器人等應用非常關鍵。                  
 
       這次疫情對我國的治理能力也算是一次考驗,不難看出,疫情防控對于智能應用行業(yè)發(fā)揮起到了關鍵作用。星秒也在對產品不斷的測試、升級、優(yōu)化,幫助機器人在疫情期間能夠更高效的執(zhí)行日常工作,解決人們的擔憂甚至安全隱患。

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