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  • 2020激光雷达市场现状分析:单线激光雷达前景广阔

    激光雷达是一种可以精确探测物体位置的传感器,通过对目标物发射激光信号,再根据从物体反射回来的信号时间差来计算这段距离,然后在发射激光的角度来确定物体和发射器的角度,从而得出物体与发射器的相对位置。

    随着激光雷达需求的不断加剧,国内越来越多企业加入到激光雷达技术的研发中,经过近年来的发展,国内已有不少优秀激光雷达企业崛起,逐渐成为激光雷达行业中的翘楚。

    激光雷达产量

    2017-2019年国内激光雷达产量

    2019年激光雷达地区供给区域占比

    2019年激光雷达地区供给区域占比

    据了解,目前在激光雷达的研究方向中,大部分企业主要以机器人、无人车、无人机等领域为主,在价格方面,无人驾驶领域的激光雷达少则上万,多则几十万元,普遍要高于机器人及AGV等领域的激光雷达价格。

     

    单线激光雷达市场前景更为广阔

    目前,根据激光雷达线数的不同,又可将激光雷达分为单线与多线激光雷达,相比多线激光雷达,单线激光雷达的市场前景更广阔。

    单线激光雷达是指激光源发出的线束是单线的雷达,目前主要应用于机器人领域,以服务机器人居多,可以帮助机器人规避障碍物,其扫描速度快、分辨率强、可靠性高。相比多线激光雷达,单线激光雷达在角频率及灵敏度上反应更快捷,所以,在测试周围障碍物的距离和精度上都更加精准。但单线雷达只能平面式扫描,不能测量物体高度,当前主要应用于我们常见的扫地机器人、送餐机器人、迎宾机器人、导购机器人、医护助理及酒店等服务机器人身上。

    而多线激光雷达主要以无人驾驶应用居多,在无人驾驶领域,多线激光雷达可以扫描到汽车周围环境的3D模型,运用相关算法对比上一帧及下一帧环境的变化,能较为容易的检测出周围的车辆及行人。通过实时得到的全局地图与高精度地图中的特征物进行比对,能加强车辆的定位精度并实现自主导航。

    相对来说,多线激光雷达在性能上要求更高,与国外相比,国内在多线激光雷达方面的技术有较大差距,目前尚未研制出成熟的可用于ADAS及无人驾驶系统的3D激光雷达产品。但在机器人、AGV、地形测绘等领域已较为成熟,目前已实现大面积成熟落地。

     

    服务机器人领域是单线激光雷达的主要“落脚点”

    随着我国机器人市场快速发展,机器人及其核心零部件产业链的日渐成熟,服务机器人需求潜力巨大,市场不断扩张。

    根据中国电子学会统计数据,2014-2018年我国服务机器人市场规模逐年增长,2018年我国服务机器人市场规模达到16.5亿美元,同比增长30.1%。2019年我国服务机器人市场规模约为22亿美元。

    2019年我国服务机器人市场规模约为22亿美元。

    同时,我国家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人市场规模分别为10.5亿美元、6.2亿美元和5.3亿美元,占比分别为47.7%、28.2%和24.1%。

     

    随着国内适龄劳动力人口数量减少和人力成本的提升,各行业选择使用机器人替代低端劳动力的趋势越发显著。因此,我国劳动力结构的加速调整将进一步带动公共服务机器人市场应用需求。

    近年来服务机器人的蓬勃发展也同时带动了激光雷达的市场需求,由于服务机器人工作场景较为复杂,对服务机器人的行走能力具有更高要求,需要机器人即使在无人操控的情况下也能实现自主行走,避免碰撞、迷失等行为。

    这就需要涉及到智能感知设备,曾有业界专家表示,未来所有的智能设备凡涉及到感知,都需要用到激光雷达,服务机器人也不例外,作为实现机器人智能行走的核心传感器,激光雷达能辅助机器人完成自主地图构建、精准定位与自主导航,相较于视觉传感器,激光雷达传感器具有稳定性高、可靠性强等优势,因此,激光雷达被认为是服务机器人的“慧眼”。

    当然,仅靠激光雷达并不意味着机器人就能实现自主移动了,通过激光雷达机器人可以不停扫描来获取二维空间的点阵数据,但这并不能直接被移动机器人所使用,想要移动机器人在完全陌生的环境中(没有预先录入地图的情况下)实现智能导航,显然不是那么容易。当我们身处某个陌生环境,通过眼睛可看到周围的一切,但如果想到达另一个陌生地方,就需要判断到达目的地的最佳路径,并规避障碍物,才能顺利到达指定地点。所以仅用激光雷达帮助机器人“看见”周围环境是还不够的,还需结合SLAM算法做好后续的地图构建及路径规划。

     

    国内单线激光雷达现状

    在单线激光雷达技术领域,思岚科技是国内最具代表性的企业,思岚科技从09年开始就致力于机器人自主定位导航技术及核心传感器(激光雷达)的研发。经过多年努力及不断创新,思岚科技在激光雷达领域已显有成就,已基本实现进口激光雷达的替代,并将激光雷达的价格降低到百至千元级别,让国内服务机器人企业不再完全依赖于进口激光雷达。

    如今,思岚科技已推出了多款激光雷达产品,从RPLIDAR A1、A2、A3、到RPLIDAR S1,再到后面推出的SLAMTEC Mapper激光建图雷达,思岚科技实现了跨越式升级,以RPLIDAR A3及SLAMTEC Mapper来说,RPLIDAR A3作为一款三角测距雷达,因自身原理,业内曾认为的三角测距激光雷达难以突破20米的测距局限,并且采样率也无法突破上万次大关,但RPLIDAR A3的出现,彻底改写了这一局面,实现了25米的实用化测距距离,采样频率可达16000次每秒,刷新了业内对于三角测距激光雷达的行业标准。

    思岚科技A3及mapper激光雷达

    除了RPLDIAR A3激光雷达,思岚科技的SLAMTEC Mapper激光建图雷达也是业内首款集实时地图构建和定位为一体的全新激光雷达品类,可直接对外输出高品质地图数据以及定位坐标信息,无需任何外部依赖,上电手持即可使用。据网友评测,在抗干扰方面,SLAMTEC Mapper无论是晃动、还是慢跑,都无法对其建图效果造成影响。

    激光雷达在扫地机器人上的应用

    如今,在扫地机器人、餐厅机器人、酒店机器人、银行机器人等服务机器人中大部分都采用了思岚科技的激光雷达,基于激光雷达的SLAM技术,被认为是目前业内最稳定可靠的机器人定位导航解决方案。先拿扫地机器人来说,搭配激光雷达配合SLAM算法,扫地机器人可自主在房间内实现智能清扫,无论是错综复杂的狭小房间,还是上百平米的大户型,扫地机器人都能从容应对,对地图智能分区,自主规划弓字形的分区清扫,实现非常高的清扫覆盖面积。

    对于送餐机器人来说,基于激光雷达为核心传感器的激光SLAM导航方案,可以在复杂环境下稳定、持久工作,即使在人流爆棚的用餐高峰期,机器人也可迅速判断餐厅环境,灵活避开来回走动的顾客,并快速重新规划运行路径,保证菜品的“安全性”。

    激光雷达在送餐机器人上的应用在酒店服务机器人领域,不仅能主动迎接问候,还能将客人引领到入住房间,物品运送及开关电梯更不在话下,每天酒店服务机器人可完成上百次的任务,做到不间断工作。

    当然,除了以上服务机器人,在我们的日常生活中还有许许多多基于激光雷达SLAM定位导航方案的机器人,它们能做到自动构建地图、精准定位及自主导航,实现智能行走。

    关键字:激光雷达,激光雷达市场分析

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