淺談激光導航對機器人自主行走的重要性

自主行走是現代智能服務機器人的基礎，能作到獨立行走並避開障礙物是機器人行業一次質的飛躍，要實現機器人的自主行走，激光導航技術是關鍵，激光導航是指經過激光來獲取周圍環境的信息，測量激光從發出到接收的時間，計算出自身距離及前方障礙物的距離，經過算法的處理，得出環境模型，在不斷的掃描測距中獲取自身定位及行走路線。

目前，在家庭、商場、餐廳、酒店、銀行等不一樣場景下，應用激光導航的服務機器人已日益增多，覆蓋了室內全場景。在家裏，掃地機器人知道哪些地方掃過，哪些地方沒掃過；在餐廳，送餐機器人能夠隨意走動，即便在人多的時候也不會撞到客人；在商場，若是迷路了，點擊機器人身上的大屏幕就能被帶到目的地...。相信這是大多數人心中的理想機器人，但這看上去簡單的操做，對機器人來講卻存在極大的挑戰，僅依靠激光雷達、攝像頭等單一傳感器，顯然是沒法實現的，還須要額外的算法來配合。

例如，採用激光導航的掃地機器人，在其身上安裝激光雷達，配合SLAM算法，可幫助掃地機實現自主定位與建圖，從而讓其實現智能導航及路徑規劃。徹底無需人工干預，結合對應軟件達到數據互通，建立可視化實時地圖，經過分區清掃便能掌握已掃及未掃區域。

國內思嵐科技做爲最先將激光導航應用於服務機器人的企業，其研發的自主定位導航技術已成熟的應用於微軟、殼牌、優必選、科大訊飛、軟銀等企業的服務機器人項目。據瞭解，思嵐科技的激光導航方案主要包括RPLIDAR系列激光雷達與模塊化定位導航系統SLAMWARE。

激光雷達是實現機器人自主行走最核心的傳感器，它至關於機器人的「眼睛」，可讓機器人「看清」周圍環境，目前，基於三角測距原理，思嵐科技已研發出三代激光雷達產品，同時，在今年還分別發佈了新一代TOF激光雷達，及全新品類的激光建圖雷達，並已全面對外開售，

讓機器人擁有「眼睛「是必然的，但加入」小腦「也是必不可少的，在人類身體構造中，小腦佔據整個腦部神經元的50%，主要就是來幫助人類實現行走。而對於機器人來講，小腦能夠繪製環境地圖來指導自身行走，但如何在環境中找到一條從起點到終點，同時避開障礙物的最優路徑顯得更爲困難和重要。爲了幫助機器人更好的實現自主行走，一個控制運動的核心中樞尤其重要，思嵐科技的 SLAMWARE 就充當了機器人的「小腦」。

SLAMWARE內置了基於激光雷達的同步定位與建圖 (SLAM) 及配套的路徑規劃功能，相較於開源的ROS機器人操做系統，SLAMWARE內置的SLAM算法構建出的地圖更加精確，即便受到外界干擾也能夠保持較高的定位精度。在實際應用時，除了利用SLAM構建環境地圖與實時定位外，咱們還但願機器人在未知環境中自動避開障礙物，實現自主移動。SLAMWARE採用D＊算法（即動態啓發式路徑搜索算法），可讓機器人不須要預先錄入地圖，就能夠在陌生環境中行動自如，躲避動態障礙物。

因爲服務機器人的工做環境相對來講較爲複雜，SLAMWARE同時還支持超聲波傳感器，防跌落傳感器、碰撞傳感器和深度攝像頭的數據，利用多種傳感器信息融合，使機器人能更加智能的實現自主行走。

此外，爲了下降機器人企業的研發成本，思嵐科技還推出了可擴展的通用型機器人底盤ZEUS&Apollo，其內置思嵐科技自主研發的雷達及定位導航系統，同時配備了深度攝像頭、超聲波、防跌落等傳感器，保證機器人的安全運行，防止機器人出現碰撞現象。同時，還支持虛擬牆和虛擬軌道、自主返回充電、第三方應用拓展及樓層建圖導航，自動電梯控制等多種功能。

實現機器人自主行走一直是業內研究的重點，目前，能提供成熟激光導航技術的企業並很少，思嵐科技做爲機器人定位導航技術的領航者，正不斷引領行業邁入新的發展階段。