激光雷達(dá)是一種可以精確探測(cè)物體位置的傳感器，通過(guò)對(duì)目標(biāo)物發(fā)射激光信號(hào)，再根據(jù)從物體反射回來(lái)的信號(hào)時(shí)間差來(lái)計(jì)算這段距離，然后在發(fā)射激光的角度來(lái)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(duì)位置。

隨著激光雷達(dá)需求的不斷加劇，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多企業(yè)加入到激光雷達(dá)技術(shù)的研發(fā)中，經(jīng)過(guò)近年來(lái)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)已有不少優(yōu)秀激光雷達(dá)企業(yè)崛起，逐漸成為激光雷達(dá)行業(yè)中的翹楚。

激光雷達(dá)產(chǎn)量

2017-2019年國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)產(chǎn)量

2019年激光雷達(dá)地區(qū)供給區(qū)域占比

據(jù)了解，目前在激光雷達(dá)的研究方向中，大部分企業(yè)主要以機(jī)器人、無(wú)人車、無(wú)人機(jī)等領(lǐng)域?yàn)橹鳎趦r(jià)格方面，無(wú)人駕駛領(lǐng)域的激光雷達(dá)少則上萬(wàn)，多則幾十萬(wàn)元，普遍要高于機(jī)器人及AGV等領(lǐng)域的激光雷達(dá)價(jià)格。

單線激光雷達(dá)市場(chǎng)前景更為廣闊

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

單線激光雷達(dá)是指激光源發(fā)出的線束是單線的雷達(dá)，目前主要應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域，以服務(wù)機(jī)器人居多，可以幫助機(jī)器人規(guī)避障礙物，其掃描速度快、分辨率強(qiáng)、可靠性高。相比多線激光雷達(dá)，單線激光雷達(dá)在角頻率及靈敏度上反應(yīng)更快捷，所以，在測(cè)試周圍障礙物的距離和精度上都更加精準(zhǔn)。但單線雷達(dá)只能平面式掃描，不能測(cè)量物體高度，當(dāng)前主要應(yīng)用于我們常見(jiàn)的掃地機(jī)器人、送餐機(jī)器人、迎賓機(jī)器人、導(dǎo)購(gòu)機(jī)器人、醫(yī)護(hù)助理及酒店等服務(wù)機(jī)器人身上。

而多線激光雷達(dá)主要以無(wú)人駕駛應(yīng)用居多，在無(wú)人駕駛領(lǐng)域，多線激光雷達(dá)可以掃描到汽車周圍環(huán)境的3D模型，運(yùn)用相關(guān)算法對(duì)比上一幀及下一幀環(huán)境的變化，能較為容易的檢測(cè)出周圍的車輛及行人。通過(guò)實(shí)時(shí)得到的全局地圖與高精度地圖中的特征物進(jìn)行比對(duì)，能加強(qiáng)車輛的定位精度并實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。

相對(duì)來(lái)說(shuō)，多線激光雷達(dá)在性能上要求更高，與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)在多線激光雷達(dá)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(wú)人駕駛系統(tǒng)的3D激光雷達(dá)產(chǎn)品。但在機(jī)器人、AGV、地形測(cè)繪等領(lǐng)域已較為成熟，目前已實(shí)現(xiàn)大面積成熟落地。

服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域是單線激光雷達(dá)的主要“落腳點(diǎn)”

隨著我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)快速發(fā)展，機(jī)器人及其核心零部件產(chǎn)業(yè)鏈的日漸成熟，服務(wù)機(jī)器人需求潛力巨大，市場(chǎng)不斷擴(kuò)張。

根據(jù)中國(guó)電子學(xué)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2014-2018年我國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模逐年增長(zhǎng)，2018年我國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到16.5億美元，同比增長(zhǎng)30.1%。2019年我國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模約為22億美元。

同時(shí)，我國(guó)家用服務(wù)機(jī)器人、醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人和公共服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)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(guó)內(nèi)適齡勞動(dòng)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(jī)器人替代低端勞動(dòng)力的趨勢(shì)越發(fā)顯著。因此，我國(guó)勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)的加速調(diào)整將進(jìn)一步帶動(dòng)公共服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)應(yīng)用需求。

近年來(lái)服務(wù)機(jī)器人的蓬勃發(fā)展也同時(shí)帶動(dòng)了激光雷達(dá)的市場(chǎng)需求，由于服務(wù)機(jī)器人工作場(chǎng)景較為復(fù)雜，對(duì)服務(wù)機(jī)器人的行走能力具有更高要求，需要機(jī)器人即使在無(wú)人操控的情況下也能實(shí)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(shè)備，曾有業(yè)界專家表示，未來(lái)所有的智能設(shè)備凡涉及到感知，都需要用到激光雷達(dá)，服務(wù)機(jī)器人也不例外，作為實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能行走的核心傳感器，激光雷達(dá)能輔助機(jī)器人完成自主地圖構(gòu)建、精準(zhǔn)定位與自主導(dǎo)航，相較于視覺(jué)傳感器，激光雷達(dá)傳感器具有穩(wěn)定性高、可靠性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，因此，激光雷達(dá)被認(rèn)為是服務(wù)機(jī)器人的“慧眼”。

當(dāng)然，僅靠激光雷達(dá)并不意味著機(jī)器人就能實(shí)現(xiàn)自主移動(dòng)了，通過(guò)激光雷達(dá)機(jī)器人可以不停掃描來(lái)獲取二維空間的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，但這并不能直接被移動(dòng)機(jī)器人所使用，想要移動(dòng)機(jī)器人在完全陌生的環(huán)境中（沒(méi)有預(yù)先錄入地圖的情況下）實(shí)現(xiàn)智能導(dǎo)航，顯然不是那么容易。當(dāng)我們身處某個(gè)陌生環(huán)境，通過(guò)眼睛可看到周圍的一切，但如果想到達(dá)另一個(gè)陌生地方，就需要判斷到達(dá)目的地的最佳路徑，并規(guī)避障礙物，才能順利到達(dá)指定地點(diǎn)。所以僅用激光雷達(dá)幫助機(jī)器人“看見(jiàn)”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(guó)內(nèi)單線激光雷達(dá)現(xiàn)狀

在單線激光雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，思嵐科技是國(guó)內(nèi)最具代表性的企業(yè)，思嵐科技從09年開(kāi)始就致力于機(jī)器人自主定位導(dǎo)航技術(shù)及核心傳感器（激光雷達(dá)）的研發(fā)。經(jīng)過(guò)多年努力及不斷創(chuàng)新，思嵐科技在激光雷達(dá)領(lǐng)域已顯有成就，已基本實(shí)現(xiàn)進(jìn)口激光雷達(dá)的替代，并將激光雷達(dá)的價(jià)格降低到百至千元級(jí)別，讓國(guó)內(nèi)服務(wù)機(jī)器人企業(yè)不再完全依賴于進(jìn)口激光雷達(dá)。

如今，思嵐科技已推出了多款激光雷達(dá)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(dá)，思嵐科技實(shí)現(xiàn)了跨越式升級(jí)，以RPLIDAR A3及SLAMTEC Mapper來(lái)說(shuō)，RPLIDAR A3作為一款三角測(cè)距雷達(dá)，因自身原理，業(yè)內(nèi)曾認(rèn)為的三角測(cè)距激光雷達(dá)難以突破20米的測(cè)距局限，并且采樣率也無(wú)法突破上萬(wàn)次大關(guān)，但RPLIDAR A3的出現(xiàn)，徹底改寫(xiě)了這一局面，實(shí)現(xiàn)了25米的實(shí)用化測(cè)距距離，采樣頻率可達(dá)16000次每秒，刷新了業(yè)內(nèi)對(duì)于三角測(cè)距激光雷達(dá)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

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

如今，在掃地機(jī)器人、餐廳機(jī)器人、酒店機(jī)器人、銀行機(jī)器人等服務(wù)機(jī)器人中大部分都采用了思嵐科技的激光雷達(dá)，基于激光雷達(dá)的SLAM技術(shù)，被認(rèn)為是目前業(yè)內(nèi)最穩(wěn)定可靠的機(jī)器人定位導(dǎo)航解決方案。先拿掃地機(jī)器人來(lái)說(shuō)，搭配激光雷達(dá)配合SLAM算法，掃地機(jī)器人可自主在房間內(nèi)實(shí)現(xiàn)智能清掃，無(wú)論是錯(cuò)綜復(fù)雜的狹小房間，還是上百平米的大戶型，掃地機(jī)器人都能從容應(yīng)對(duì)，對(duì)地圖智能分區(qū)，自主規(guī)劃弓字形的分區(qū)清掃，實(shí)現(xiàn)非常高的清掃覆蓋面積。

對(duì)于送餐機(jī)器人來(lái)說(shuō)，基于激光雷達(dá)為核心傳感器的激光SLAM導(dǎo)航方案，可以在復(fù)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(jī)器人也可迅速判斷餐廳環(huán)境，靈活避開(kāi)來(lái)回走動(dòng)的顧客，并快速重新規(guī)劃運(yùn)行路徑，保證菜品的“安全性”。

激光雷達(dá)在送餐機(jī)器人上的應(yīng)用       在酒店服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域，不僅能主動(dòng)迎接問(wèn)候，還能將客人引領(lǐng)到入住房間，物品運(yùn)送及開(kāi)關(guān)電梯更不在話下，每天酒店服務(wù)機(jī)器人可完成上百次的任務(wù)，做到不間斷工作。

當(dāng)然，除了以上服務(wù)機(jī)器人，在我們的日常生活中還有許許多多基于激光雷達(dá)SLAM定位導(dǎo)航方案的機(jī)器人，它們能做到自動(dòng)構(gòu)建地圖、精準(zhǔn)定位及自主導(dǎo)航，實(shí)現(xiàn)智能行走。