二维激光雷达在服务机器人领域具有广阔应用空间。目前激光雷已经开始应用于物流机器人、商用清洁机器人、送餐机器人等移动机器人领域,尤其近两年来新兴的商用清洁机器人,激光雷达已经成为标配。
其中,传感系统是感知周边环境的“眼睛”,通过传感系统的信息采集功能,无人机能够完成姿态分析、位置和方向确定等功能。
但在家用扫地机器人市场,激光雷达渗透率则较低,其主要制约因素为成本。目前市场上绝大部分扫地机器人使用的传感器为视觉摄像头及超声波传感器,其传感器成本仅需几元,仅有极少部分高端扫地机器人会使用到激光雷达,所使用的二维激光雷达的价格在几百到几千不等。
在传统技术中,传感系统由不同的传感器完成,采集不同数据。在智能传感器中,使用一个智能运动传感器完成传感系统所有的功能,直接输出运动姿态信息或控制系统需要的其他物理量及中间量。
相对于超声波传感器和视觉摄像头,激光雷达的测距精度更高,不存在累计误差,构建的地图可以直接用于路径规划,且不受环境光影响。因此,激光雷达才更适合做扫地机器人的“眼睛”。
一个九轴的智能运动传感器包括三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴地磁计。除无人机外,这样的一个智能传感器还可以应用在包括VR、机器人、自动驾驶汽车、手机、平板电脑、游戏机的运动感测追踪等多个领域。智能运动传感器数据处理/融合部分则与传统传感器不同,它负责将智能传感器采集到的数据预处理、补偿、融合、计算、校正等。最终通过智能软件算法来得到需要输出的物理量,如精确的实时偏转角度、角速度、或是飞行器姿态控制四元数等。
Neato成立于2005年,是一家位于美国加州硅谷的机器人研发、制造公司。2009年,Neato发布了一款成本极低的激光雷达,利用激光发射器与接收器之间的三角测距方法测得与障碍物之间的距离,激光测距传感器安装在电机上,通过旋转测得一圈360°范围内的距离,并基于此绘制室内地图,以30美金的超低价格在机器人圈中引起不小的轰动。
经过多年的改进,旋转激光雷达方案已经成为Neato扫地机器人的重要特征。不过这种激光探头的最大缺点就是寿命短。虽然业界皆给予Neato高评价,但是由于激光探头的缺点,而且产品价格昂贵,所以Neato扫地机器人一直没能得以普及。
在其他智能传感器中,应用的智能算法可能会有所不同。目前,对于科技人员来说,设计、实验、验证合适的智能算法是智能传感器研究中的重要工作,是智能传感器数据处理/融合的核心,也是智能传感器的智能所在,未来需加大此方面的科研力度。
科沃斯2015年上市的地宝9系也采用了LDS激光雷达技术,可以精确构建地图,实现智能化清洁。
雪树蟋蟀的叫声“唧唧声”随温度变化而变化,它与阿伦尼乌斯(Arrhenius)方程相关。此次研究人员采用先进同步检测技术锁定此雪树蟋蟀的“唧唧声”,同时采用高级非线性滤波器完全屏蔽掉脉冲噪声。
2019年,石头科技推出一款全新扫地机器人P5,P5搭载了Lidarvision技术激光雷达,能够360°全局巡航扫描,并对家中环境进行高精度测距与建图。
目前,航空航天和军事客户长期以来一直在寻求能够在极端辐射环境下工作的温度传感器。最近发现,这种需求对于成功部署新的5G无线技术也至关重要。迄今为止,所有已知的温度传感器方法都存在单粒子翻转(SEU)问题,或会因暴露在中子和/或总电离剂量(TID)下而彻底失效。因此,对耐辐射器件的需求变得意义深远。 近日,国外ICE公司研究人员生产出一款突破性的有机温度传感器,能够承受最极端的辐射暴露。这项开创性的技术就取决于“雪树蟋蟀”有机传感器。
此外,雪树蟋蟀的昼夜节律编码成了“唧唧声”中的相位分量;可通过运用Park变换和Clark变换对其进行解码,从中推断出相对时间,进而形成5G应用所需的基本实时时钟(RTC)外设功能。
此外,雪树蟋蟀的昼夜节律编码成了“唧唧声”中的相位分量;可通过运用Park变换和Clark变换对其进行解码,从中推断出相对时间,进而形成5G应用所需的基本实时时钟(RTC)外设功能。
除了国外企业日本Hokuyo、德国SICK外,目前国内厂商如镭神智能、思岚科技、探维、星秒等陆续加入了2D激光雷达研发队伍,其产品在成本上具有大优势。