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识途激光雷达已问世
---旁证“人找回家路”是无源光雷达工作模式
都世民
2016-06-02 ,大公网报道:“机器人迷路?这家公司推出智能行走全套方案”,来源:智东西。http://hea.takungpao.com/news/2016-06/3328309.html
文中报道了上海思岚科技有限公司(SLAMTEC)推出最新激光雷达RPLIDAR A2、模块化自主定位导航解决方案SLAMWARE,针对室内机器人的智能行走,提供从硬件雷达到软件算法的全套方案。岚科技前身为RoboPeak,团队从2009年着手研发激光雷达,2014年推出首款低成本RPLIDAR A1。
采用创新性光磁融合技术、自主视觉处理软件系统,主要适用于室内服务型机器人。RPLIDAR A2激光雷达采用全金属磨砂材质,尺寸小巧,厚度为4厘米;技术参数方面,可在6米测量半径内,完成360度全方位扫描,采样次数为每秒4000次,扫描频率为10Hz,可实现毫米级测量精度。
综上所述,笔者按雷达专业视角归纳为:
1.工作波长:激光波段。
2.作用距离:6m。
3.方位扫描范围:360度。
4.采样频率:4000次/秒。
5.测量精度:mm级。
6.扫描频率:10Hz。
7.外观尺寸:厚100px。横向为圆形。
8.需要5V供电。
9.寿命:5年。
10.测量量程0.1%解析度。
11.Class1激光安全标准。
A2激光雷达为机器人提供了类似“眼睛”的感知系统,但这仅完成了智能化的自主行走的第一步;具有运动控制算法的“小脑”是核心,思岚科技针对此推出了SLAMWARE模块化解决方案。
对于服务机器人而言,利用自身安装的多种传感器(包括激光雷达、视觉传感器、里程仪、罗盘、加速度计等),快速、准确地获取周围环境的信息固然重要,但仅仅依靠这些,并不能真正实现自主定位导航与自由行走。
此产品是用激光雷达的概念实现机器人的视觉感官功能,可以通过扫描实现目标搜索,采用D*动态即时路径规划算法,自动搜索前往目标的最短路径并控制宿主行动;可对目标即时定位,无需预先探明地图,通过成像可以识别目标。
SLAMWARE是一款高度集成的芯片,内置基于激光雷达的同步定位与建图(SLAM)及配套的路径规划功能。该芯片内置D*的SLAM算法,构建出的地图更加精确,即使受到外界干扰,也可以保持较高的定位精度。SLAMWARE采用D算法(即动态启发式路径搜索算法),不需要预先录入地图,可以在陌生环境中实时扫描,更新数据,躲避动态障碍物。提供最高达50px分辨率的环境地图,不存在误差累加问题。
SLAMWARE还支持超声波传感器,防跌落传感器、碰撞传感器和深度摄像头的数据,提供基于多传感器信息融合的扫描算法能力。
产品应用领域:智能广告、视频会议、家庭陪伴、饮料酒水递送、移动信息中心、私密文件传递等。针对室外强烈日光环境进行了优化,主要用于无人车导航避障、无人机和服务机器人导航避障领域。
笔者利用这一产品来说明通过激光雷达可以实现搜索、定位、识别功能。用照相机或光学成像设备,来解读人的视觉感官功能是不确切的。另外也说明GPS导航说不成立。
然而此产品毕竟不同于人的眼睛,其区别:
1.工作波长:人眼是两种工作模式,一是可见光波段,另一是昏暗状态。两种状态波长不同。
2.作用距离:人眼可观测最远距离可达到km,一般情况远超6m。
3.扫描范围: 水平面: ± 120度; 单天线水平面扫描范围 : ± 145度。
仰角 55度;
俯角 75度。
4.测量精度:小于0.1mm。
5.外观尺寸小很多
6.寿命最长超120年,平均70年以上。
7.能源尚难定论,人眼是血液供电可能性非常大。
应当指出:机器人要超过人,想在2025年实现,只能梦想。1.3亿单元的超级阵列天线在厘米尺度实现,要化多少年?从激光波段到可见光波段这一跨越,是相当困难的。有些问题将在以后逐步讨论。此产品作为一旁证,说明人找回家路是雷达工作模式。
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