作為一種在餐廳、銀行、酒店、醫(yī)院等環(huán)境中運(yùn)行的服務(wù)機(jī)器人來(lái)說(shuō),自主移動(dòng)是最基本的能力,以至于避障成為一個(gè)極為關(guān)鍵且必要的功能。環(huán)境感知是實(shí)現(xiàn)避障的必要條件,如何在未知環(huán)境中實(shí)現(xiàn)避障,需要通過傳感器來(lái)獲取周圍環(huán)境信息,包括障礙物的尺寸、大小、形狀及位置等信息,目前,市面上常見的機(jī)器人避障大多以激光雷達(dá)傳感器為主。
思嵐科技作為業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的機(jī)器人定位導(dǎo)航及核心傳感器供應(yīng)商,在激光雷達(dá)傳感器方面擁有豐富的研發(fā)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),市場(chǎng)上我們所能看到的服務(wù)機(jī)器人大多采用了思嵐科技的激光雷達(dá)。
思嵐科技目前已有三角測(cè)距及TOF雷達(dá)兩大系列,能滿足不同場(chǎng)景下對(duì)激光雷達(dá)環(huán)境感知的要求。以思嵐科技的RPLIDAR A3避障激光雷達(dá)來(lái)說(shuō),基于思嵐科技最新的RPVision 3.0測(cè)距引擎,RPLIDAR A3在測(cè)量性能和實(shí)用性上都實(shí)現(xiàn)了本質(zhì)的突破,刷新了業(yè)界對(duì)三角測(cè)距激光雷達(dá)的認(rèn)知。
實(shí)用化的25米測(cè)距范圍
RPLIDAR A3采用了思嵐科技自主研發(fā)的高速激光測(cè)距核心,測(cè)距半徑可達(dá)到25米,突破了三角測(cè)距雷達(dá)因自身原理問題難以做到20米以上的實(shí)用化測(cè)距。測(cè)距越大,意味著機(jī)器人可以在更大的環(huán)境中進(jìn)行地圖構(gòu)建及定位,當(dāng)然,即使在遠(yuǎn)距離條件下RPLIDAR A3也能保持良好的測(cè)距精度。
16000次/秒的采樣率
激光雷達(dá)每秒的激光測(cè)距點(diǎn)數(shù)直接影響了雷達(dá)掃描獲取的高精度輪廓信息的效果,點(diǎn)數(shù)越多,輪廓圖形越清晰,建圖越精確,可以確保安裝激光雷達(dá)的機(jī)器人實(shí)現(xiàn)較快速度的運(yùn)動(dòng),并且保證地圖構(gòu)建的質(zhì)量。
RPLIDAR A3每秒16000次點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集,已經(jīng)趕超部分TOF原理激光雷達(dá)測(cè)量頻率,從而實(shí)現(xiàn)非常稠密的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
室外陽(yáng)光下可使用
RPIDAR A3新增了戶外工作模式,在該模式下,RPLIDAR A3具備更為可靠的抗日光干擾能力,在檢測(cè)黑白物體、遠(yuǎn)距離物體及強(qiáng)光直射物體時(shí),測(cè)距表現(xiàn)更加穩(wěn)定,在10-20米內(nèi)完全解決問題,應(yīng)用范圍可擴(kuò)大到更多商用甚至工業(yè)場(chǎng)景。
光磁融合技術(shù),壽命長(zhǎng)達(dá)5年
傳統(tǒng)的非固態(tài)激光雷達(dá)多采用滑環(huán)傳輸能量和數(shù)據(jù)信息,但由于存在機(jī)械磨損,其連續(xù)工作時(shí)僅有數(shù)千小時(shí)壽命。綜合無(wú)線供電和光通信技術(shù),獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)計(jì)了光磁融合技術(shù)徹底解決了因物理接觸磨損導(dǎo)致電氣連接失效、激光雷達(dá)壽命短的問題,使得雷達(dá)壽命長(zhǎng)達(dá)5年。
同時(shí)擯棄第一代中的皮帶傳動(dòng)方式,采用自主設(shè)計(jì)的無(wú)刷電機(jī),大大減小運(yùn)行時(shí)的機(jī)械摩擦,運(yùn)行十分順暢,幾乎沒有任何噪音。
當(dāng)然,機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜場(chǎng)所的避障效果,光有激光雷達(dá)是還不夠的,還需要以其他傳感器作為補(bǔ)充,如超聲波、防跌落等傳感器,超聲波傳感器成本非常低,實(shí)施簡(jiǎn)單,可識(shí)別透明物體,缺點(diǎn)是檢測(cè)距離近,三維輪廓識(shí)別精度不好,所以對(duì)桌腿等復(fù)雜輪廓的物體識(shí)別不好,但是它可以識(shí)別玻璃、鏡面等物體。
在實(shí)際應(yīng)用中,傳感器也并非越多越好,不合理的傳感器組合不但增加使用的成本,還有可能導(dǎo)致傳感器之間互相干擾的情況發(fā)生,另外,每種傳感器的誤差和噪音模型存在區(qū)別,比如超聲波傳感器的測(cè)距精度和檢出障礙物的方位精度遠(yuǎn)低于激光雷達(dá)。
隨著傳感器技術(shù)發(fā)展,機(jī)器人避障及自主導(dǎo)航技術(shù)已成功落地于各大機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景中。機(jī)器人的自主移動(dòng)要求也從最初的簡(jiǎn)單功能實(shí)現(xiàn),提升至可靠性、通用性及高效率上,因此對(duì)相關(guān)技術(shù)也提出了更高的要求。
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