大家有了解过激光雷达技术在扫地机器人中是什么作用吗？ 我们在了解它的作用前，先了解下它是什么。
激光雷达是一种遥感技术，它使用光并以脉冲的方式发射光，我们平常说的雷达一般是发射无线电波，而激光雷达和雷达不同就是发射的是光。激光雷达由三部分组成，发射系统、接收系统、信息处理系统。激光器将电脉冲转化成光脉冲发射出去，然后接收器收到反射回来的光脉冲，根据信息处理系统算法算出目标的位置、运动状态、形状等。 （图片来源于网络） 三角测距法的具体操作为：用一束激光以一定的入射角度照射被测物体，激光在物体表面发生反射和散射，在另一角度利用透镜对反射激光汇聚成像，光斑成像在 CCD（Charge-coupled Device，感光耦合组件）位置传感器上。当被测物体沿激光方向发生移动时，位置传感器上的光斑将产生移动，其位移大小对应被测物体的移动距离，因此可通过算法设计，由光斑位移距离计算出被测物体与基线的距离值。由于入射光和反射光构成一个三角形，对光斑位移的计算运用了几何三角定理，故该测量法称为激光三角测距法。 激光雷达应用广泛，除了扫地机器人，各类机器人上都有应用，还应用在无人驾驶、无人车等。 第一代扫地机，只有超声波实现壁障，主要通过随机打扫，随机碰撞进行打扫，这个打扫就很杂乱，无法做到全面打扫，且容易被电线缠绕等问题。 第二代扫地机，是拥有陀螺仪和加速度计的规划式打扫，有了一定的路径和方向，但还是不够“聪明”。还是容易碰撞，且有点鸡肋。 第三代扫地机，则有了巨大的转变，导航依靠 SLAM 算法，包括激光导航（LDS SLAM）和视觉导航（VSLAM）两派。SLAM（Simultaneous Localization and Mapping），即同步定位与地图构建，这一步扫地机器人根据传感器的信息，一边计算自身位置，一边构建环境地图，熟悉每一块原本未知的工作环境。  （图片来源于网络） 激光导航（LDS SLAM）通过 LDS 激光模块绘制出房间轮廓，再由相应的导航算法规划出合理的清扫路径，在理论、技术和产品落地上都相对成熟；视觉导航（vSLAM）尚处于进一步研发和应用场景拓展、产品逐渐落地阶段。 有了 SLAM 算法，扫地机器人仿佛有了带“上帝视角”的真正的眼睛。价位上升到 2000 元以上的档次，开始大规模进入普通家庭。 SLAM 主要应用于机器人、无人机、无人驾驶、AR、VR等领域，其用途包括定位、路径规划、场景理解。 LDS 系统使用的硬件是激光雷达，它就好比扫地机器人的眼睛，观察周围环境，帮助其进行定位和导航。 激光模组，高端产品采用工业级 Sensor+DSP 芯片的技术路线，为了降低成本，有厂家自研扫地机器人消费级面阵 Sensor +自主研发的专用芯片，保证性能的同时把成本降下来了。  （图片来源于网络） LDS 目前的优势在于，导航的开发的功能已经比较完善，成本也因为大批量的使用，有效降低，也能较好的实现功能，但是目前可升级的空间不高，虽然还是市场主流，但是非常有可能以后被 VSLAM 替代，但是以后可能是 5 年，也可能是 10 年，我们一起期待着第四代的扫地机器人吧。 参考文献： 『卖爆的扫地机器人和紧缺的芯片』（作者：芯片世相 Silvia；出處：https://mp.weixin.qq.com/s/cZdCo9wRTBchtbImr3so3A ） |
