國內(nèi)外服務(wù)機(jī)器人感知模塊案例分析波士頓動力致力于研究人工智能仿真，具有高機(jī)動性、靈活性和移動速度的先進(jìn)機(jī)器人，公司于2014年被谷歌收購。
波士頓動力Atlas機(jī)器人
波士頓動力在2016年2月公布了公司的最新產(chǎn)品人形機(jī)器人Atlas的視頻，視頻中Atlas進(jìn)行了戶外不平整道路的行走、自主定位并搬運(yùn)盒子、自主穩(wěn)定和自主站立等任務(wù)。雖然功能上還不夠完美，但其超強(qiáng)的站立、行走、搬運(yùn)重物后的協(xié)調(diào)穩(wěn)定性基本上已經(jīng)奠定了人形機(jī)器人的新高度。關(guān)于Atlas的技術(shù)波士頓動力并沒有給出官方資料，不能確定Atlas在野外的行走是遠(yuǎn)程操控還是自主避障，但是根據(jù)視頻內(nèi)容和各種網(wǎng)絡(luò)媒體的解讀，首先可以確定的是Atlas頭部安裝了激光雷達(dá)和立體視覺系統(tǒng)（多目攝像頭），激光雷達(dá)可能和BigDog機(jī)器人一樣用于跟隨引路人，也可能用來自主避障，或是兩者兼具；立體視覺系統(tǒng)用來識別二維碼，也可能用來自主避障，或是兩者兼具。
可編程仿人型機(jī)器人NAO
NAO是法國Aldebaran Robotics研發(fā)的人形機(jī)器人，國內(nèi)優(yōu)秀機(jī)器人公司優(yōu)必選的Alpha系列從外形上與NAO頗為相似，優(yōu)必選也和AR公司合作過，負(fù)責(zé)NAO的中文系統(tǒng)的開發(fā)。用AR公司自己的描述，“NAO是一個惹人喜愛、具有互動性的、能夠個人定制的機(jī)器人伙伴”，NAO硬件功能齊備，背后還要強(qiáng)大的應(yīng)用編程平臺，能夠根據(jù)不同的使用需求定制化機(jī)器人的特殊功能。最近熱門的情感交互型機(jī)器人Pepper就是AR公司在NAO的基礎(chǔ)上，與軟銀集團(tuán)合作設(shè)計生產(chǎn)的。
相比于波士頓動力的機(jī)器人未來可能會應(yīng)用于工業(yè)、軍事領(lǐng)域，NAO機(jī)器人未來更多可能會應(yīng)用在教育、娛樂領(lǐng)域，NAO頭部的兩個眼睛一個發(fā)射激光一個接收反射激光，組成激光雷達(dá)，此外額頭和嘴分別安裝了一個攝像頭。
情感交互型機(jī)器人Pepper
日本軟銀和法國Aldebaran Robotics合作開發(fā)的情感交互型機(jī)器人Pepper，首發(fā)1000臺1分鐘之內(nèi)就被日本消費(fèi)者搶購一空。Pepper也配備了多種傳感器以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的功能：攝像頭、紅外傳感器用來識別人面部表情特征判斷使用者情感；位于雙眼的固定式激光雷達(dá)（激光測距儀）用來在行進(jìn)的過程中測量障礙物和使用者，并與使用者保持合適的距離；麥克風(fēng)用來接受使用者的語音信息；觸覺傳感器用來感受使用者的接觸等。
其他自主移動式智能裝備
除無人駕駛汽車以及上述智能裝備以外，激光雷達(dá)在多種移動式智能裝備上也起著舉足輕重的作用。如激光導(dǎo)航掃地機(jī)器人、激光導(dǎo)航AGV小車以及自主移動式手術(shù)工具平臺等創(chuàng)新型自主移動式智能裝備，都是建立在激光雷達(dá)測距建模的基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)了自主移動的功能。
其中，由于掃地機(jī)器人面向消費(fèi)市場，相同品牌下的激光導(dǎo)航掃地機(jī)器人和無任何導(dǎo)航方式的隨機(jī)碰撞式掃地機(jī)器人相比，價格一般貴出80%-150%，其普及過程與成本降低的進(jìn)程高度相關(guān)。但路徑規(guī)劃式掃地機(jī)器人無論是從清潔效率或清潔質(zhì)量上都比隨機(jī)碰撞式掃地機(jī)器人高出很多，是未來掃地機(jī)器人發(fā)展的方向。激光導(dǎo)航技術(shù)與同屬于路徑規(guī)劃類技術(shù)的GPS技術(shù)和視覺技術(shù)相比，激光導(dǎo)航技術(shù)在綜合能力上還是略占上風(fēng)。
4激光雷達(dá)邁向產(chǎn)業(yè)化，有望打破價格瓶頸
激光雷達(dá)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛，未來所有的智能設(shè)備，一旦涉及環(huán)境感知，都需要利用激光雷達(dá)。目前國際上領(lǐng)先的生產(chǎn)激光雷達(dá)的廠商主要有Velodyne、Quanergy、Ibeo、西克（SICK）、北陽機(jī)電（Hokuyo）等。其中西克和北陽機(jī)電的激光雷達(dá)是二維激光雷達(dá)，主要用于工業(yè)領(lǐng)域和安全防護(hù)領(lǐng)域，其他三個廠商生產(chǎn)的激光雷達(dá)一般用于三維測距。Velodyne、Quanergy的激光雷達(dá)主要用于無人駕駛汽車，Ibeo的激光雷達(dá)受限于線型和精度，主要應(yīng)用于ADAS系統(tǒng)。這三家激光雷達(dá)廠商都已經(jīng)和一些無人駕駛汽車研究機(jī)構(gòu)、車廠或Tier 1的汽車供應(yīng)商建立了合作關(guān)系。Velodyne已經(jīng)和福特建立了合作關(guān)系，并且谷歌無人車、百度無人車和一些高校的無人駕駛汽車研究團(tuán)隊都使用的Velodyne公司的產(chǎn)品；Quanergy已經(jīng)和汽車電子系統(tǒng)TIER 1供應(yīng)商德爾福展開合作；Ibeo也與汽車電子系統(tǒng)TIER 1供應(yīng)商法雷奧有合作關(guān)系。
在國外，激光雷達(dá)已經(jīng)成為民用領(lǐng)域的“寵兒”，但市場份額大多被諸如瑞士Leica、加拿大Optech、奧地利Riegl、美國Trimble等老牌測繪企業(yè)占據(jù)。
相比于國外企業(yè)已經(jīng)具有相對成熟的成型產(chǎn)品，且已經(jīng)和相關(guān)公司展開合作，國內(nèi)公司在激光雷達(dá)的研發(fā)和生產(chǎn)上則只是剛剛起步。目前，國內(nèi)研發(fā)生產(chǎn)激光雷達(dá)的公司主要有3家：華達(dá)科捷和歐鐳激光（都是巨星科技子公司）、鐳神智能、思嵐科技、北醒光子。
激光雷達(dá)的下游應(yīng)用領(lǐng)域核心是無人駕駛汽車、服務(wù)機(jī)器人、無人機(jī)和工業(yè)測繪領(lǐng)域等。從目前全球激光雷達(dá)企業(yè)的下游應(yīng)用領(lǐng)域分布來看，居多的仍然是智能汽車和機(jī)器人領(lǐng)域，傳統(tǒng)的測繪領(lǐng)域中，也有一批3D激光掃描儀的企業(yè)，轉(zhuǎn)型向更具成長性的機(jī)器人和無人駕駛領(lǐng)域。
2016年有望迎來激光雷達(dá)的發(fā)展元年。按照目前的發(fā)展速度，激光雷達(dá)率先放量的領(lǐng)域是掃地機(jī)器人，核心原因在于掃地機(jī)器人的第一代產(chǎn)品已經(jīng)非常成熟，擁有了核心的用戶市場。隨著2016年市場上核心廠商都開始加裝激光雷達(dá)，掃地機(jī)器人領(lǐng)域的激光雷達(dá)需求有望率先爆發(fā)。其次為無人機(jī)、室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人、AR增強(qiáng)產(chǎn)品和無人駕駛汽車。根據(jù)我們草根了解的情況，目前國內(nèi)掃地機(jī)器人領(lǐng)域主要的廠商，在新一代的產(chǎn)品中，都利用激光雷達(dá)的方式替換了傳統(tǒng)的隨機(jī)碰撞式掃地機(jī)器人。科沃斯、銀星智能等國內(nèi)品牌也都開始研發(fā)帶自動導(dǎo)航系統(tǒng)的產(chǎn)品。
目前, 全世界僅有日本、德國等少數(shù)幾個企業(yè)有能力生產(chǎn)激光雷達(dá)，但其價格都不低，百度、谷歌無人汽車采用的激光雷達(dá),成本在2-8萬美元,價格幾乎與汽車本體相當(dāng)，一般服務(wù)機(jī)器人很難承受如此昂貴的元器件。
影響激光雷達(dá)價格的主要有兩大要素：線束數(shù)量和采購量。通常線束越高，激光雷達(dá)的價格越高。采購量越大，價格越低。Quanergy公司通過降低線束維度，逐步使用固態(tài)激光雷達(dá)，讓成本降低到了250美元左右，國內(nèi)企業(yè)思嵐科技，可以在采購量超過1萬臺左右的量時，單線束的價格可以降低到1000元以內(nèi)。隨著終端用戶的產(chǎn)品放量，激光雷達(dá)的產(chǎn)業(yè)化將會帶動價格打破瓶頸區(qū)域。
