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3D激光雷达之机器人应用

3D激光雷达之机器人应用

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3D激光雷达是一种光学感知技术,可让机器看到世界,做出决策并导航。目前,激光雷达技术和市场正在迅速发展,使用激光雷达的机器范围从小型服务机器人到大型自动驾驶汽车。

图片关键词

美国ouster公司激光OS1-64应用到自动驾驶车

历经40余年的发展,激光雷达技术已从最初的激光测距技术,逐步发展了激光跟踪、激光测速、激光扫描成像、激光多普勒成像等技术,因此出现了各种不同种类的激光雷达,被广泛应用于各个领域。激光雷达不只为机器人和无人驾驶而生,它还被广泛应用于VR/AR、智慧交通、3D打印、医学等领域。

3D激光雷达之机器人应用

自主定位导航是机器人实现自主行走的必备技术,不管什么类型的机器人,只要涉及到自主移动,就需要在其行走的环境中进行导航定位,但传统的定位导航方法由于智能化水平较低,没有解决定位导航的问题,直至激光雷达的出现,在很大程度上化解了这个难题。激光雷达又被称为机器人的眼睛。

机器人采用的定位导航技术是以激光雷达SLAM为基础,增加视觉和惯性导航等多传感器融合的方案帮助机器人实现自主建图,路径规划、自主避障等任务,它是目前性能最稳定、可靠性最强的定位导航方法,且使用寿命长,后期改造成本低。

扫地机器人是目前单线激光雷达应用最广泛的领域,激光雷达配合slam算法,可以让扫地机器人在房间里实现智能清扫,清扫的过程中绘制地图,实时传输到手机APP,就算用户不在家,也可以通过手机APP查看清扫情况,以及安排其他地方清扫。

此外,3D激光雷达还运用在外卖自动送货机器人、医疗送药送餐机器人、医疗防疫消杀机器人、物流搬运机器人等多种机器人上。

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 美国外卖公司Postmates上的ouster激光雷达

ouster激光雷达

图片关键词ouster激光雷达为美国ouster公司设计与制作,Ouster Inc.成立于2015年,由激光雷达领域内独角兽Quanergy的前联合创始人Angus Pacala创立,总部设置在美国旧金山。它是一家激光雷达研发生产商,产品包括OS0OS1OS2三个系列9款激光雷达。Ouster致力于构建用于大规模应用的新一代激光雷达传感器,致力于提高产品分辨率、可视距离和外形尺寸等参数。

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美国ouster公司商标

Ouster激光雷达优势:

1.更高分辨率下的低成本——OusterOS-1-64传感器比竞争对手的传感器低近85%,使其成为市场上最经济的传感器。在业界首创,Ouster通过将所有关键功能放在可扩展半导体芯片上,将成本与分辨率的提高分离。

 2.更简化的架构——Ouster的多光束闪光激光雷达传感器包含比其他系统更简单的架构。OS-1-64仅包含两个定制半导体芯片,能够发射激光并感测反射回传感器的光。这种方法仅用两个就可以取代传统激光雷达中成千上万个离散的,精心定位的部件。

3.更小的尺寸和重量——由于传感器结构更简单,Ouster的设备体积更小,重量更轻,功率效率更高,非常适合无人驾驶飞行器(UAV),手持式和背包式地图绘制应用以及小型机器人平台。凭借更低的功耗和更高的分辨率,无人机和手持系统可以运行更长时间并扫描更快,从而显着提高系统生产率。

Ouster激光雷达产品特点:

1.全球最轻小&高防 @完整视野:~300g(可进一步移除底座与散热片).vs. 动辄>1kg 85mmφ x 58mmIP69K

2.多光束闪光MBF基础专利加持(不存在知识产权风险@全球),无论多少线,恒定2ASIC(完全自有独立IP, 无须N*2*3复杂度),更易校准、调试、组装、量产,更高苛刻环境可靠性与更强抗震/抗振能力(500m/s2 amplitude@11ms5-2KHz@3Grms@>8hrs),可拆除外部减震阻尼结构100-300g

3. 最高240m量程,最高360°*90°FOV,±3cm精度,20HZ帧率,16/32/64/128线@360°环视,垂直FOV与子光束指向&密度分布可定义调校,100Klux环境光抑制,误报/失报率万分之一;

4. 同时提供1帧相机灰度图、1帧反射强度图、13D深度图,三帧GID(2048*N,下一代新版将提供更高清RGB-I-D)原生校准对齐,能同时解算或分别解析无纹理深度点云与无深度视觉纹理,支持ROS,提供C++驱动及SDK、点云样例、SLAM工具并不断迭代完善更新;

 5. Vcsel高并发定角发射模式(避开大气吸收窗,更强水雾穿透,更高量子效率),精益能效光路;Spads亚像素并联冗余通道,N倍可靠性,同步感光成像,专利背噪抑制架构. 无滑环零接触无线供电结构,10年以上使用寿命设计,适应更高工程强度与更长连续工作时间;

 6. ns级时间分辨率,ms级延时,支持NMEA/PTP/PPS对齐,支持外部GNSS,内置6/9轴高可靠性IMU,本体姿态及运动状态自校准,省却外置陀螺、加速度计与磁罗盘,紧凑结构设计;

7. 极具进取性的高线降维性价比,为非盈利/教研机构与优秀渠道/方案商提供额外优惠折扣,美亚两地工厂,2周交付承诺,约600位全球用户批量验证,本地技术&商务支持与实时响应。

索亚机器人与ouster激光雷达合作

20191226日,激光雷达明星公司ouster宣布正式进军中国,将在中国上海、香港设立新办事处,以此将业务范围扩展至中国市场,提供本地化的支持,满足不断增长的中国客户的需求。

其实早在20199月,苏州索亚机器人技术有限公司便与ouster公司有密切沟通交流,希望能够达成合作。在201910月,通过与ouster公司中华区总经理龚凯盟(Clement Kong)洽谈,达成了双方合作的协议。苏州索亚机器人技术有限公司在机器人硬件、软件研发、多传感器融合等方面有着丰富的经验,此次与ouster的合作也极大促进了3D激光雷达在机器人领域的发展。

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Ouster激光雷达在索亚机器人上的应用实例

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