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科普知識
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直角坐標型工業機器人

萬物有眼的時代 機器人如何“睜眼看見”?

發布日期:2022-04-18 點擊率:56


  根據IFR(國際機器人聯盟)統計,2014年,全球專業服務機器人總銷量2.42萬臺,同比上升11.5%,家庭服務機器人總銷量470萬臺,同比增長28%。未來三年內,專業服務型機器人的銷售量會增加到15.2萬臺,家庭服務機器人的全球銷量將達2590萬臺,市場規模約為2014年的5倍。如何做人類更好的奴仆,除了越來越多的傳感器,讓機器人擁有一雙眼睛去“看見”隨即作出反應,這點也至關重要。

  但你們知道,這些機器人的眼睛都是如何構成的嗎?

  其實對于機器人來說,那些激光雷達就相當于它們“眼睛”,助其看清周圍的環境,激光雷達本質類似蝙蝠的回聲定位系統,向周圍發射激光,根據反射回來消耗的時間確定物體的距離,由此計算出周圍物體的方位和表面形狀。在實際應用時,服務機器人可通過激光采樣實現對障礙物的快速響應,開展更迅速、更及時的自主避障。

  谷歌無人駕駛汽車是一個具體應用例子,車頂上的“犄角”就是激光雷達。除了無人駕駛,激光雷達還可以用于無人機,以及服務型機器人的定位、避障系統。雖然聽起來很科幻,但這其實是一項已經比較成熟的技術,相關領域已經積累了數十年的研究,網絡上甚至有開源程序下載。在消費級機器人市場的黎明前,思嵐科技就看中了這個機遇,面向服務型機器人領域,“要做家用機器人的眼睛”。

  上海思嵐科技有限公司(SLAMTEC)位于上海張江,擁有長達6年的機器人自主定位導航算法、激光傳感器及機器人硬件系統的研發經驗。主要產品包括低成本激光測距掃描傳感器(RPLIDAR)、基于激光的即時定位與地圖構建導航系統(SLAM)與適于商業環境的宙斯(Zeus)機器人通用平臺。

  公司在2014年推出第一代激光雷達RPLIDARA1,數百元的售價不到工業級激光雷達的九分之一。思嵐科技CEO陳士凱說:“過去傳統的激光傳感器,通過高精度的光學和機械部件來保證性能,但不是每個應用場景都需要工業級的精度,也無須應對工業級的極端環境。所以我們在三角測距技術的基礎上,配合計算機視覺技術。對算法進行針對性優化,使得對傳感器和處理器的要求降低很多,從而壓縮成本。”

  RPLIDARA1累積了上千家用戶后,RPLIDARA2的全面升級無疑更具有創新力,以下是具體的一些參數:

  A2的采樣頻率由5Hz提升至10Hz,采樣次數由每秒2000次提高至4000次。機器人可以獲得更加密集的采樣點,能夠更快速地響應,更及時地避障。

  供電方式上,A2用光磁融合技術替代了傳統的導電滑環,減少運轉中的摩擦,使得A2的設計壽命延長至五年。

  RPLIDARA2通過重新設計了內部機械系統,整體高度只有4cm。也是目前業內最薄的激光雷達。

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