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SLAM定位走进视野:低成本激光雷达的Slamtec说出了心里话

激光雷达是机器人的眼睛,本质上也就是为了解决机器人导航定位问题而生。从眼睛入手,先解决机器人“看得到”这是很重要的第一步。
发布时间:2016-07-25 14:11        来源:赛迪网        作者:

【赛迪网讯】“外界对我们的认识,就是一家做激光雷达的低成本化的公司。”思岚科技创始人陈士凯介绍时这样说道,“一般外界是这样来认识我们的,实际上我们是专注在解决如何让机器人能够更智能的去行动的一家公司,专门做机器人小脑的公司。”

上海浦东盛夏路666号,上次来到这里是因为微鲸电视,这次是为了思岚(Slamtec)。创始人陈士凯2008年毕业于上海交通大学,毕业后在微软亚洲研究院(MSRA)实习。后来在英特尔亚太研发有限公司软件与服务事业部(SSG)担任软件工程师,11年进入盛大创新院。之后在RoboPeak一支机器人研发团队的基础上创办了Slamtec。

外界对Slamtec的认识为什么会产生偏差?实际上如果不是陈士凯告诉我们他们真正在做的事情,我们也会将Slamtec定义为一家做激光雷达的方案商。第一个产品RPLIDAR A1就是一个激光雷达,第二代产品 A2则是第一代的升级版。在铁铮铮的事实面前,陈士凯表示,他还有话要说。

RPLIDAR A2

激光雷达是机器人的眼睛,本质上也就是为了解决机器人导航定位问题而生。从眼睛入手,先解决机器人“看得到”这是很重要的第一步。陈士凯说,“当然现在也有很多公司从摄像头这个方向来做,可能会是未来的趋势,不过就现在而言,激光雷达还是一个相对来说非常靠谱的传感器就是比较贵。”

看对于机器人而已就是“感知环境与环境建模”,放到机器人身上就是实现绘制地图和定位功能。

是不是有了眼睛的机器人就能动了呢?显然还不行,有了双腿你不见得就能走,有了眼睛你也不见得能躲开障碍物,小脑才是控制人的运动神经的中枢,对机器人而言导航定位解决方案就是他们的小脑。而这一块的研发难度比起激光雷达而言更难。就像谷歌做的无人驾驶汽车,花了重金去研发导航定位与路径规划,但车身上的传感器却都是用了别人的,包括十几个激光雷达都是。谷歌知道做激光雷达的技术门槛能有多高,做机器人小脑这件事才更有价值。

有句话说的好:要致富,先修路。修了路不一定就能富,但修好路能让你有更多的机会富起来。

谷歌无人车上需要激光雷达他可以去买,那是因为他有钱。而对于国内很多企业公司而言,动辄上万的工业级激光雷达不是人人都能负担起的。谁能将激光雷达成本降下来,势必就是在为国内机器人行业在修一条路。

“激光雷达像眼睛一样,眼睛好当然是必须的,但是没有小脑也是没有用的。我们在想做小脑这件事的时候,其实是没有人去做眼睛的,所以我们不得不去做激光雷达。”

降低成本就要使用更低端的传感器,测量的范围与数据精确到就会下降。

陈士凯说,激光雷达有一个很核心的参数就是它的采样率,通俗说就是一秒钟能转多快或者一秒钟能测多少次数据。传统的低成本激光雷达受限于硬件工艺和内部原理,做得最好的一般都是一秒钟进行2000次测量。2000次测量这个数据没有什么特殊的含义,给人的感觉就是还蛮大的。但2000次是一个什么概念呢?激光雷达旋转一周就会对一周的环境有一个测量。

一般来说,旋转一周至少要间隔一度来测量一次,这样才能对环境有一个精确的估计。转了一圈,采集的点数每两步采集一点就是180度。这种情况下,采到的数据就很稀疏。会存在什么问题呢?比如说前面桌子的一个小桌角,这个机器人在扫描的时候,恰恰两束激光就打在桌角的左右两边了,机器人看不到桌角直接撞上去。为了避免这些问题,就要提高测量频率,当频率提升至4000次/秒时,在同等的情况下就能多转5圈,对环境的感知程度就能大大提升。

模块化自主导航定位解决方案

不过频率太快也会带来一些新的问题,玩摄影的都知道,当快门变快之后画面就会更暗,能感应到的光学就少。在这种情况下要保持原有的性能,传统方式就是增加激光功率,可是激光其实是一个需要受控的光源,控制在一定范围内确实是对人眼无害的。

从光学镜片上做工艺改良是陈士凯选择的另一种方式,除此之外硬件光学上解决不了,还可以从软件上来处理,比如说使用图像增效软件。通过几方面的协作也能把测距系统做成更小的尺寸以及更强的性能。

至于激光雷达使用寿命的问题,为什么以前的寿命会偏短?首先从外面能看见,他是要使用皮带传动的。雷达是一个旋转部件,要把电能和信号在两个旋转机构中传输,一般会使用导电滑环。导电滑环因为有机械的接触,长时间的旋转就会有磨损,磨损以后就会有寿命问题。现在的做法是光磁融合,用现在的无线通电和光通讯。都是电子元器件,还可以做的非常的精密,一方面寿命提高了,另外一方面还可以把它的体积做校

现在路铺平了,陈士凯说Slamtec会成为机器人一个关键部分的提供者,也能更好地为行业提供导航定位方案。

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