近日，中國(guó)林科院資源所激光雷達(dá)遙感團(tuán)隊(duì)提出一種樹(shù)冠邊緣感知的點(diǎn)云裁剪算法。該算法通過(guò)數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)運(yùn)算量化樹(shù)冠邊緣的可能性，在樹(shù)冠邊緣處計(jì)算生成切割線，顯著提高了切割線附近樹(shù)冠的完整性。該算法已成功應(yīng)用于大范圍數(shù)據(jù)處理。

這一技術(shù)突破不僅標(biāo)志著激光雷達(dá)在生態(tài)領(lǐng)域的成熟應(yīng)用，更揭示了其在機(jī)器人行業(yè)的多維價(jià)值：從環(huán)境感知到?jīng)Q策閉環(huán)，激光雷達(dá)正成為智能機(jī)器的“視覺(jué)中樞”。

在科技飛速發(fā)展的當(dāng)下，機(jī)器人行業(yè)正以前所未有的速度迅猛崛起，逐漸滲透至工業(yè)、服務(wù)、消費(fèi)等諸多領(lǐng)域，成為推動(dòng)各行業(yè)變革的重要力量。在機(jī)器人技術(shù)不斷演進(jìn)的進(jìn)程中，激光雷達(dá)作為關(guān)鍵的傳感器技術(shù)，正扮演著愈發(fā)重要的角色，其應(yīng)用場(chǎng)景持續(xù)拓展，市場(chǎng)潛力也日益凸顯。

隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，目前市場(chǎng)上已經(jīng)涌現(xiàn)了可以與人類(lèi)、環(huán)境進(jìn)行交互的人形機(jī)器人、機(jī)器狗，以及掃地機(jī)器人、工業(yè) AGV/AMR/叉車(chē)、物流機(jī)器人、酒店/場(chǎng)站服務(wù)機(jī)器人等等，應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越豐富。它們的工作原理是：在復(fù)雜的室內(nèi)外環(huán)境中活動(dòng)時(shí)，通過(guò)激光雷達(dá)精確感知周遭環(huán)境信息以實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航和避障，甚至通過(guò)激光雷達(dá)實(shí)時(shí)感知人類(lèi)的動(dòng)作、姿態(tài)和位置，精確檢測(cè)人體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，以幫助機(jī)器人理解人類(lèi)的意圖，并做出相應(yīng)的即時(shí)反應(yīng)。而激光雷達(dá)通過(guò)發(fā)射激光束并接收反射光，能夠快速、準(zhǔn)確地獲取周?chē)矬w的距離、位置和輪廓信息，構(gòu)建出高精度的三維環(huán)境地圖。

宇樹(shù)的人形機(jī)器人Unitree G1在大街上行走

眼下，激光雷達(dá)技術(shù)的突破契合機(jī)器人行業(yè)的蓬勃發(fā)展，可謂相得益彰！這引得研究機(jī)構(gòu)連呼：來(lái)自機(jī)器人行業(yè)的需求爆發(fā)，激光雷達(dá)有望迎來(lái)大規(guī)模應(yīng)用落地。 

激光雷達(dá)在機(jī)器人行業(yè)的應(yīng)用前景

全球機(jī)器人市場(chǎng)呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)發(fā)布的《2024世界機(jī)器人報(bào)告》顯示，2023年全球工業(yè)機(jī)器人總保有量約428.2萬(wàn)臺(tái)，較2022年增長(zhǎng)10%。而服務(wù)機(jī)器人占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位，預(yù)計(jì)2024年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到362億美元，2029年將達(dá)到730.1億美元。隨著機(jī)器人在各行業(yè)的應(yīng)用不斷深化，對(duì)激光雷達(dá)的需求也將水漲船高。尤其是在人形機(jī)器人領(lǐng)域，根據(jù)去年4月份在北京舉行的中國(guó)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)大會(huì)暨具身智能峰會(huì)發(fā)布的《人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告》預(yù)測(cè)，2024年中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)27.6億元，2026年將超百億元，未來(lái)人形機(jī)器人市場(chǎng)的爆發(fā)將為激光雷達(dá)帶來(lái)巨大的市場(chǎng)空間。

隨著激光雷達(dá)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，性能將持續(xù)提升。例如，更高的分辨率、更遠(yuǎn)的測(cè)距范圍、更小的體積和更低的功耗等。這些性能提升將進(jìn)一步拓展激光雷達(dá)在機(jī)器人行業(yè)的應(yīng)用邊界——高分辨率的激光雷達(dá)能夠?yàn)闄C(jī)器人提供更精確的環(huán)境細(xì)節(jié)信息，使其在復(fù)雜環(huán)境中的感知和決策能力得到顯著增強(qiáng)；更遠(yuǎn)的測(cè)距范圍有助于機(jī)器人在更大范圍內(nèi)進(jìn)行環(huán)境感知，適用于戶(hù)外、大型工業(yè)場(chǎng)所等場(chǎng)景；更小的體積和更低的功耗則更便于激光雷達(dá)集成到各種小型化、輕量化的機(jī)器人中，滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

除了現(xiàn)有的應(yīng)用場(chǎng)景，激光雷達(dá)在機(jī)器人行業(yè)還有許多潛在的應(yīng)用領(lǐng)域有待開(kāi)發(fā)。例如，在醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域，激光雷達(dá)可用于輔助康復(fù)機(jī)器人準(zhǔn)確感知患者的身體位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的康復(fù)訓(xùn)練；在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)機(jī)器人借助激光雷達(dá)可以識(shí)別農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況、病蟲(chóng)害情況以及土壤環(huán)境信息，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)作業(yè)；在安防領(lǐng)域，安防機(jī)器人利用激光雷達(dá)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)周?chē)h(huán)境，進(jìn)行周界防范、人員識(shí)別等任務(wù)。隨著機(jī)器人技術(shù)在更多領(lǐng)域的應(yīng)用拓展，激光雷達(dá)將迎來(lái)更廣闊的應(yīng)用前景。

激光雷達(dá)在機(jī)器人行業(yè)的市場(chǎng)潛力

國(guó)金證券的研究點(diǎn)出一個(gè)大趨勢(shì)——機(jī)器人激光雷達(dá)市場(chǎng)總規(guī)模（TAM）預(yù)計(jì)將達(dá)到車(chē)載市場(chǎng)的數(shù)倍，一場(chǎng)由感知技術(shù)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)業(yè)革命已悄然展開(kāi)。

市場(chǎng)潛力是多領(lǐng)域應(yīng)用帶來(lái)的市場(chǎng)需求規(guī)模。

從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，僅以目前放量較快的割草機(jī)市場(chǎng)為例，據(jù)國(guó)金證券分析，假設(shè)全球年化出貨量約為1500萬(wàn)臺(tái)，激光雷達(dá)預(yù)期放量后價(jià)格收斂至1500元左右，其TAM空間約為1500萬(wàn)臺(tái)×1500元= 225億元。而在人形機(jī)器人領(lǐng)域，華西證券預(yù)測(cè)2026年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)有望開(kāi)始放量增長(zhǎng)，潛在激光雷達(dá)需求量有望超億臺(tái)。此外，工業(yè)AGV/AMR、無(wú)人機(jī)、物流機(jī)器人等眾多機(jī)器人類(lèi)型對(duì)激光雷達(dá)的需求也不容小覷。綜合各領(lǐng)域的需求，機(jī)器人激光雷達(dá)TAM是一個(gè)數(shù)倍于車(chē)載的市場(chǎng)。

這種規(guī)模效應(yīng)還能夠推動(dòng)成本的降低。隨著激光雷達(dá)在機(jī)器人行業(yè)的應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大，規(guī)模效應(yīng)將逐漸顯現(xiàn)。大規(guī)模生產(chǎn)將降低激光雷達(dá)的制造成本，使其價(jià)格更具競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而進(jìn)一步刺激市場(chǎng)需求。例如，一些頭部激光雷達(dá)廠商通過(guò)與機(jī)器人企業(yè)的深度合作，實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)，有效降低了成本。同時(shí)，成本的降低也將促使更多的機(jī)器人企業(yè)采用激光雷達(dá)技術(shù)，推動(dòng)市場(chǎng)的良性循環(huán)發(fā)展，進(jìn)一步挖掘市場(chǎng)潛力。 

激光雷達(dá)在機(jī)器人行業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

可以說(shuō)激光雷達(dá)在機(jī)器人行業(yè)的價(jià)值已超越單純的傳感器角色，它正在重塑機(jī)器的環(huán)境認(rèn)知范式，重構(gòu)產(chǎn)業(yè)成本結(jié)構(gòu)，并催生新的商業(yè)生態(tài)。

當(dāng)前，激光雷達(dá)技術(shù)正處于快速發(fā)展階段，新的技術(shù)和產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，激光雷達(dá)的可靠性、穩(wěn)定性和集成度得到顯著提升，為機(jī)器人應(yīng)用提供了更優(yōu)的解決方案。同時(shí)，激光雷達(dá)與人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的融合，也為機(jī)器人的智能化發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇。通過(guò)對(duì)激光雷達(dá)采集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，結(jié)合人工智能算法，機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)更精準(zhǔn)的環(huán)境感知、決策和控制。

機(jī)器人行業(yè)的快速發(fā)展吸引了眾多企業(yè)的參與，形成了龐大的產(chǎn)業(yè)鏈。激光雷達(dá)廠商與機(jī)器人整機(jī)制造商、系統(tǒng)集成商、軟件開(kāi)發(fā)商等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)之間的合作日益緊密。通過(guò)產(chǎn)業(yè)協(xié)同，各方能夠充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，共同推動(dòng)激光雷達(dá)在機(jī)器人行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展。

近幾年，各國(guó)政府紛紛出臺(tái)政策支持機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這也為激光雷達(dá)在機(jī)器人行業(yè)的應(yīng)用帶來(lái)了機(jī)遇。例如，我國(guó)工信部發(fā)布的《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》明確提出，到2025年，人形機(jī)器人創(chuàng)新體系初步建立，“大腦、小腦、肢體” 等一批關(guān)鍵技術(shù)取得突破。政策的支持將引導(dǎo)更多的資金、技術(shù)和人才投入到機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)激光雷達(dá)等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。

說(shuō)完機(jī)遇說(shuō)挑戰(zhàn)：

盡管規(guī)模效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)，但目前激光雷達(dá)的成本仍然相對(duì)較高，這在一定程度上限制了其在機(jī)器人行業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用。尤其是對(duì)于一些價(jià)格敏感型的機(jī)器人市場(chǎng)，如消費(fèi)級(jí)機(jī)器人，高昂的激光雷達(dá)成本會(huì)增加整機(jī)成本，降低產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此，如何進(jìn)一步降低激光雷達(dá)的成本，是行業(yè)面臨的重要問(wèn)題之一。

不同類(lèi)型的機(jī)器人在應(yīng)用場(chǎng)景、工作環(huán)境和性能要求等方面存在差異，對(duì)激光雷達(dá)的性能也提出了多樣化的需求（好的一面是：多應(yīng)用場(chǎng)景催生差異化需求，成本控制能力決定滲透速度。）。然而，目前市場(chǎng)上的激光雷達(dá)產(chǎn)品在性能適配方面還存在一定的不足。例如，一些機(jī)器人需要在復(fù)雜的光照條件下工作，而現(xiàn)有的激光雷達(dá)在抗強(qiáng)光干擾、低光照環(huán)境下的性能表現(xiàn)還有待提高；一些機(jī)器人對(duì)激光雷達(dá)的體積、重量和功耗有嚴(yán)格要求，但目前部分產(chǎn)品在小型化、輕量化和低功耗設(shè)計(jì)上還不能完全滿(mǎn)足需求。

此外，機(jī)器人激光雷達(dá)行業(yè)目前仍缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，導(dǎo)致不同廠商的產(chǎn)品在接口、數(shù)據(jù)格式、性能指標(biāo)等方面存在差異，這給機(jī)器人系統(tǒng)的集成和應(yīng)用帶來(lái)了困難。例如，在多機(jī)器人協(xié)作場(chǎng)景中，由于不同機(jī)器人搭載的激光雷達(dá)數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，使得機(jī)器人之間的數(shù)據(jù)交互和協(xié)同工作變得復(fù)雜。因此，建立健全機(jī)器人激光雷達(dá)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對(duì)于促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有重要意義。