激光雷達是一種可以精確探測物體位置的傳感器，通過對目標物發(fā)射激光信號，再根據(jù)從物體反射回來的信號時間差來計算這段距離，然后在發(fā)射激光的角度來確定物體和發(fā)射器的角度，從而得出物體與發(fā)射器的相對位置。

隨著激光雷達需求的不斷加劇，國內(nèi)越來越多企業(yè)加入到激光雷達技術(shù)的研發(fā)中，經(jīng)過近年來的發(fā)展，國內(nèi)已有不少優(yōu)秀激光雷達企業(yè)崛起，逐漸成為激光雷達行業(yè)中的翹楚。

激光雷達產(chǎn)量

2017-2019年國內(nèi)激光雷達產(chǎn)量

2019年激光雷達地區(qū)供給區(qū)域占比

據(jù)了解，目前在激光雷達的研究方向中，大部分企業(yè)主要以機器人、無人車、無人機等領域為主，在價格方面，無人駕駛領域的激光雷達少則上萬，多則幾十萬元，普遍要高于機器人及AGV等領域的激光雷達價格。

單線激光雷達市場前景更為廣闊

目前，根據(jù)激光雷達線數(shù)的不同，又可將激光雷達分為單線與多線激光雷達，相比多線激光雷達，單線激光雷達的市場前景更廣闊。

單線激光雷達是指激光源發(fā)出的線束是單線的雷達，目前主要應用于機器人領域，以服務機器人居多，可以幫助機器人規(guī)避障礙物，其掃描速度快、分辨率強、可靠性高。相比多線激光雷達，單線激光雷達在角頻率及靈敏度上反應更快捷，所以，在測試周圍障礙物的距離和精度上都更加精準。但單線雷達只能平面式掃描，不能測量物體高度，當前主要應用于我們常見的掃地機器人、送餐機器人、迎賓機器人、導購機器人、醫(yī)護助理及酒店等服務機器人身上。

而多線激光雷達主要以無人駕駛應用居多，在無人駕駛領域，多線激光雷達可以掃描到汽車周圍環(huán)境的3D模型，運用相關(guān)算法對比上一幀及下一幀環(huán)境的變化，能較為容易的檢測出周圍的車輛及行人。通過實時得到的全局地圖與高精度地圖中的特征物進行比對，能加強車輛的定位精度并實現(xiàn)自主導航。

相對來說，多線激光雷達在性能上要求更高，與國外相比，國內(nèi)在多線激光雷達方面的技術(shù)有較大差距，目前尚未研制出成熟的可用于ADAS及無人駕駛系統(tǒng)的3D激光雷達產(chǎn)品。但在機器人、AGV、地形測繪等領域已較為成熟，目前已實現(xiàn)大面積成熟落地。

服務機器人領域是單線激光雷達的主要“落腳點”

隨著我國機器人市場快速發(fā)展，機器人及其核心零部件產(chǎn)業(yè)鏈的日漸成熟，服務機器人需求潛力巨大，市場不斷擴張。

根據(jù)中國電子學會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2014-2018年我國服務機器人市場規(guī)模逐年增長，2018年我國服務機器人市場規(guī)模達到16.5億美元，同比增長30.1%。2019年我國服務機器人市場規(guī)模約為22億美元。

同時，我國家用服務機器人、醫(yī)療服務機器人和公共服務機器人市場規(guī)模分別為10.5億美元、6.2億美元和5.3億美元，占比分別為47.7%、28.2%和24.1%。

隨著國內(nèi)適齡勞動力人口數(shù)量減少和人力成本的提升，各行業(yè)選擇使用機器人替代低端勞動力的趨勢越發(fā)顯著。因此，我國勞動力結(jié)構(gòu)的加速調(diào)整將進一步帶動公共服務機器人市場應用需求。

近年來服務機器人的蓬勃發(fā)展也同時帶動了激光雷達的市場需求，由于服務機器人工作場景較為復雜，對服務機器人的行走能力具有更高要求，需要機器人即使在無人操控的情況下也能實現(xiàn)自主行走，避免碰撞、迷失等行為。

這就需要涉及到智能感知設備，曾有業(yè)界專家表示，未來所有的智能設備凡涉及到感知，都需要用到激光雷達，服務機器人也不例外，作為實現(xiàn)機器人智能行走的核心傳感器，激光雷達能輔助機器人完成自主地圖構(gòu)建、精準定位與自主導航，相較于視覺傳感器，激光雷達傳感器具有穩(wěn)定性高、可靠性強等優(yōu)勢，因此，激光雷達被認為是服務機器人的“慧眼”。

當然，僅靠激光雷達并不意味著機器人就能實現(xiàn)自主移動了，通過激光雷達機器人可以不停掃描來獲取二維空間的點陣數(shù)據(jù)，但這并不能直接被移動機器人所使用，想要移動機器人在完全陌生的環(huán)境中（沒有預先錄入地圖的情況下）實現(xiàn)智能導航，顯然不是那么容易。當我們身處某個陌生環(huán)境，通過眼睛可看到周圍的一切，但如果想到達另一個陌生地方，就需要判斷到達目的地的最佳路徑，并規(guī)避障礙物，才能順利到達指定地點。所以僅用激光雷達幫助機器人“看見”周圍環(huán)境是還不夠的，還需結(jié)合SLAM算法做好后續(xù)的地圖構(gòu)建及路徑規(guī)劃。

國內(nèi)單線激光雷達現(xiàn)狀

在單線激光雷達技術(shù)領域，思嵐科技是國內(nèi)最具代表性的企業(yè)，思嵐科技從09年開始就致力于機器人自主定位導航技術(shù)及核心傳感器（激光雷達）的研發(fā)。經(jīng)過多年努力及不斷創(chuàng)新，思嵐科技在激光雷達領域已顯有成就，已基本實現(xiàn)進口激光雷達的替代，并將激光雷達的價格降低到百至千元級別，讓國內(nèi)服務機器人企業(yè)不再完全依賴于進口激光雷達。

如今，思嵐科技已推出了多款激光雷達產(chǎn)品，從RPLIDAR A1、A2、A3、到RPLIDAR S1，再到后面推出的SLAMTEC Mapper激光建圖雷達，思嵐科技實現(xiàn)了跨越式升級，以RPLIDAR A3及SLAMTEC Mapper來說，RPLIDAR A3作為一款三角測距雷達，因自身原理，業(yè)內(nèi)曾認為的三角測距激光雷達難以突破20米的測距局限，并且采樣率也無法突破上萬次大關(guān)，但RPLIDAR A3的出現(xiàn)，徹底改寫了這一局面，實現(xiàn)了25米的實用化測距距離，采樣頻率可達16000次每秒，刷新了業(yè)內(nèi)對于三角測距激光雷達的行業(yè)標準。

除了RPLDIAR A3激光雷達，思嵐科技的SLAMTEC Mapper激光建圖雷達也是業(yè)內(nèi)首款集實時地圖構(gòu)建和定位為一體的全新激光雷達品類，可直接對外輸出高品質(zhì)地圖數(shù)據(jù)以及定位坐標信息，無需任何外部依賴，上電手持即可使用。據(jù)網(wǎng)友評測，在抗干擾方面，SLAMTEC Mapper無論是晃動、還是慢跑，都無法對其建圖效果造成影響。

如今，在掃地機器人、餐廳機器人、酒店機器人、銀行機器人等服務機器人中大部分都采用了思嵐科技的激光雷達，基于激光雷達的SLAM技術(shù)，被認為是目前業(yè)內(nèi)最穩(wěn)定可靠的機器人定位導航解決方案。先拿掃地機器人來說，搭配激光雷達配合SLAM算法，掃地機器人可自主在房間內(nèi)實現(xiàn)智能清掃，無論是錯綜復雜的狹小房間，還是上百平米的大戶型，掃地機器人都能從容應對，對地圖智能分區(qū)，自主規(guī)劃弓字形的分區(qū)清掃，實現(xiàn)非常高的清掃覆蓋面積。

對于送餐機器人來說，基于激光雷達為核心傳感器的激光SLAM導航方案，可以在復雜環(huán)境下穩(wěn)定、持久工作，即使在人流爆棚的用餐高峰期，機器人也可迅速判斷餐廳環(huán)境，靈活避開來回走動的顧客，并快速重新規(guī)劃運行路徑，保證菜品的“安全性”。

激光雷達在送餐機器人上的應用       在酒店服務機器人領域，不僅能主動迎接問候，還能將客人引領到入住房間，物品運送及開關(guān)電梯更不在話下，每天酒店服務機器人可完成上百次的任務，做到不間斷工作。

當然，除了以上服務機器人，在我們的日常生活中還有許許多多基于激光雷達SLAM定位導航方案的機器人，它們能做到自動構(gòu)建地圖、精準定位及自主導航，實現(xiàn)智能行走。