在实现机器人智能行走中会涉及到视觉、超声波、红外线、激光雷达等多种传感器,每种传感器都有其不同的功能及优缺点。相比其他传感器,激光雷达传感器优势更为明显,在实现机器人自主定位导航中占据了主导地位。

视觉传感器:主要利用单目、双目摄像头、深度摄像机、视频信号数字化设备或基于DSP的快速信号处理器等其他外部设备获取图像,然后对周围的环境进行光学处理,将采集到的图像信息进行压缩,反馈到由神经网络和统计学方法构成的学习子系统,然后由子系统将采集到的图像信息与机器人的实际位置联系起来,完成定位。

视觉传感器具有结构简单,安装方式多元化及无传感器探测距离限制,成本低等优点,但受环境光影响较大、在暗处(无纹理区域)无法工作。

视觉传感器

超声波传感器:主要是通过发射探头发射出超声波,超声波在介质中遇到障碍物而返回接收装置。通过接收自身发射的超声波反射信号,根据超声波发出及回波接收时间差及传播速度,计算出传播距离,就能得到障碍物与机器人之间的距离。

超声波传感器可以识别玻璃、镜子等透明材质,但易受天气及周围环境(镜面反射或者有限的波束角)以及障碍物阴影、表面粗糙等外界环境的影响,且适用范围较小,测距距离较短。

超声波传感器

红外线传感器:主要是通过红外线IR标识发射调制的红外射线,通过安装在室内的光学传感器接收进行定位。

红外传感器具有测距距离远,测量范围广,相应时间短等优点,但检测的最小距离太大,对于似乎黑体、透明的物体无法检测距离,只适合短距离传播,且在有遮挡物的情况下无法正常工作,需要在每个房间、走廊安装接收天线、铺设导航,总体来说应用于机器人定位导航领域造价过高,且过于繁琐。

红外传感器

相比于其他传感器,激光雷达具有测量精度高、响应速度快、抗干扰力强等优点,因而,在当年诞生了一大批激光雷达企业,产品主要以单线激光雷达为主,多见于室内移动机器人的应用,但当时的激光雷达产品价格过于昂贵,基本都在万元级别,一般企业难以承受如此高昂的价格。国内思岚科技为了打破这一瓶颈,创立了一套新的玩法,即采用图像的方法进行激光雷达传感器的设计,无需测量光传输的时间,而是拍摄激光到达目标物体后在摄像头上呈现的画面,根据远近不同导致相机画面尺寸的变化来求得距离。同时,思岚科技还在生产方面做出了努力:思岚科技建立自主研发的自动化生产线,在控制良品率的同时还能够降低生产成本。

激光雷达传感器

经过多年在机器人定位导航领域及相关核心传感器方面的潜心研发及实践,基于思岚科技激光雷达及导航方案的服务机器人已遍布于各大服务机器人中,如家用扫地机器人、商用餐厅机器人、酒店机器人等。此外,海外的科研机构及IEEE论文中也有思岚科技激光雷达的身影。除了服务机器人行业,思岚科技在测绘领域的应用也在逐步拓展中。


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