浅谈激光导航对机器人自主行走的重要性

自主行走是现代智能服务机器人的基础，能做到独立行走并避开障碍物是机器人行业一次质的飞跃，要实现机器人的自主行走，激光导航技术是关键，激光导航是指通过激光来获取周围环境的信息，测量激光从发出到接收的时间，计算出自身距离及前方障碍物的距离，通过算法的处理，得出环境模型，在不断的扫描测距中获取自身定位及行走路线。
目前，在家庭、商场、餐厅、酒店、银行等不同场景下，应用激光导航的服务机器人已日益增多，覆盖了室内全场景。在家里，扫地机器人知道哪些地方扫过，哪些地方没扫过；在餐厅，送餐机器人可以随意走动，即使在人多的时候也不会撞到客人；在商场，如果迷路了，点击机器人身上的大屏幕就能被带到目的地...。相信这是大多数人心中的理想机器人，但这看上去简单的操作，对机器人来说却存在极大的挑战，仅依靠激光雷达、摄像头等单一传感器，显然是无法实现的，还需要额外的算法来配合。
例如，采用激光导航的扫地机器人，在其身上安装激光雷达，配合slam算法，可帮助扫地机实现自主定位与建图，从而让其实现智能导航及路径规划。完全无需人工干预，结合对应软件达到数据互通，创建可视化实时地图，通过分区清扫便能掌握已扫及未扫区域。
国内思岚科技作为最早将激光导航应用于服务机器人的企业，其研发的自主定位导航技术已成熟的应用于微软、壳牌、优必选、科大讯飞、软银等企业的服务机器人项目。据了解，思岚科技的激光导航方案主要包括rplidar系列激光雷达与模块化定位导航系统slamware。
激光雷达是实现机器人自主行走最核心的传感器，它相当于机器人的“眼睛”，可以让机器人“看清”周围环境，目前，基于三角测距原理，思岚科技已研发出三代激光雷达产品，同时，在今年还分别发布了新一代tof激光雷达，及全新品类的激光建图雷达，并已全面对外开售，
让机器人拥有“眼睛“是必然的，但加入”小脑“也是必不可少的，在人类身体构造中，小脑占据整个脑部神经元的50%，主要就是来帮助人类实现行走。而对于机器人来说，小脑可以绘制环境地图来指导自身行走，但如何在环境中找到一条从起点到终点，同时避开障碍物的最优路径显得更为困难和重要。为了帮助机器人更好的实现自主行走，一个控制运动的核心中枢尤为重要，思岚科技的 slamware 就充当了机器人的“小脑”。
slamware内置了基于激光雷达的同步定位与建图 (slam) 及配套的路径规划功能，相较于开源的ros机器人操作系统，slamware内置的slam算法构建出的地图更加精确，即使受到外界干扰也可以保持较高的定位精度。在实际应用时，除了利用slam构建环境地图与实时定位外，我们还希望机器人在未知环境中自动避开障碍物，实现自主移动。slamware采用d＊算法（即动态启发式路径搜索算法），可以让机器人不需要预先录入地图，就可以在陌生环境中行动自如，躲避动态障碍物。
由于服务机器人的工作环境相对来说较为复杂，slamware同时还支持超声波传感器，防跌落传感器、碰撞传感器和深度摄像头的数据，利用多种传感器信息融合，使机器人能更加智能的实现自主行走。
此外，为了降低机器人企业的研发成本，思岚科技还推出了可扩展的通用型机器人底盘zeus&apollo，其内置思岚科技自主研发的雷达及定位导航系统，同时配备了深度摄像头、超声波、防跌落等传感器，保证机器人的安全运行，防止机器人出现碰撞现象。同时，还支持虚拟墙和虚拟轨道、自主返回充电、第三方应用拓展及楼层建图导航，自动电梯控制等多种功能。
实现机器人自主行走一直是业内研究的重点，目前，能提供成熟激光导航技术的企业并不多，思岚科技作为机器人定位导航技术的领航者，正不断引领行业迈入新的发展阶段。

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