思嵐科技引領服務機器人邁向智慧化行走之路

隨著人口老齡化趨勢的加快，人力成本的增加，再加上人們對於重複勞動意願的降低，當下，服務機器人替代人類從事重複、繁雜的工作就很有必要了。不但可以降低企業的用人成本，還能解放人們的雙手，讓我們有更多時間做自己想做的事情。

據公開資料顯示，2019年，我國服務機器人市場規模有望達到22億美元，同比增長33.1%，超過全球服務機器人市場增速，其中，家用服務機器人和公用服務機器人市場規模將達到10.5億美元及5.3億美元。

雖然我國服務機器人市場需求強勁，但其智慧化水平仍需進一步提升，以機器人的自主化行走為例，亂跑亂撞、需要大量依靠人力...。顯然不是我們心中的智慧機器人，很多機器人企業迫切希望解決機器人自主行走難題，讓機器人在無需人為控制的情況下也能實現自主行走。提供機器人定位導航技術，幫助解決機器人智慧行走便是思嵐科技的切入點。

思嵐科技是一家專注於機器人定位導航技術的企業，致力於幫助機器人實現智慧行走。自13年成立至今，思嵐科技就注重技術的積累與落地應用，時刻關注市場變化和需求，將技術與應用場景緊密聯合，賦能機器人智慧硬體及軟體演算法。

目前，思嵐科技提供的自主定位導航解決方案已在家用、商用、輕工業等領域深入落地，業務輻射亞歐美洲20多個國家和地區，服務超過2000家企業和10萬個人使用者。

持續創新，打破鐳射雷達行業侷限

實現機器人的定位導航，主要分為兩塊，一塊是感測器，如鐳射雷達，它相當於機器人的“眼睛”，透過這雙“眼睛”，機器人可以實時感知周圍環境，獲取豐富的輪廓資訊，做到更快速、精確的建圖。

幾年前，鐳射雷達的價格還普遍較高，基本都在萬元以上，在民用場景下並不適用，思嵐科技為了改變這一局面，採用了影像的方法進行鐳射雷達感測器的設計，即無需測量光傳輸的時間，而是拍攝鐳射到達目標物體後在攝像頭上呈現的畫面，根據遠近不同導致相機畫面尺寸的變化來求得距離。同時，思嵐科技還在生產方面做出了努力：思嵐科技建立自主研發的自動化生產線，在控制良品率的同時還能夠降低生產成本。

另外，傳統的非固態鐳射雷達大多采用滑環傳輸能量和資料資訊，但由於存在機械磨損，導致鐳射雷達連續工作時僅有數千小時壽命。為了解決這一問題，思嵐科技綜合無線供電和光通訊技術,獨創性的設計了光磁融合技術，從而徹底解決因物理接觸磨損導致電氣連線失效、鐳射雷達壽命短的問題。藉助於無刷電機和光磁融合技術，在7*24小時連續工作情況下，思嵐科技的鐳射雷達可達5年以上的使用壽命。

除此之外，業內曾認為的三角測距鐳射雷達因自身原理，難以突破20米以上的實用化測距，並且取樣率也難以突破上萬次大關，這阻擋了三角測距雷達朝著更復雜環境的應用，對於更大場合的應用，只能採用工業TOF鐳射雷達。而思嵐科技RPLIDAR A3的釋出，改寫了上述這一局面，實現了25米範圍的實用化距離探測，每秒16,000的取樣頻率，高達0.33°(15hz情況)的角度解析度，再一次重新整理了三角測距雷達的行業標準。

對於鐳射雷達來說，抗干擾能力也是衡量其效能好壞的一大核心指標，例如在室外環境光、高透材質、雨雪霧天氣的場景下工作等，這些都是影響鐳射雷達日常工作的干擾因素，針對這一問題，思嵐科技也是沒少下功夫，基於TOF系列雷達本身的飛行時間測距技術，思嵐科技推出的TOF鐳射雷達RPLIDAR S1可達40米的測距距離，即使在遠距離物體條件下，測量精度依舊精準、穩定。另外，可以有效避免環境光與強日光的干擾，實現室外場景的穩定測距與高精度建圖。

最值得一提的是，思嵐科技近期推出的一款全新品類鐳射雷達產品SLAMTEC Mapper，可直接對外輸出高品質的地圖資料以及定位座標資訊，無需任何外部依賴，上電手持即可使用。

據瞭解，SLAMTEC Mapper有別於傳統的鐳射雷達，該產品內建了SLAM實時地圖構建和定位功能，適用於機器人導航定位、環境測繪和手持測量等多種應用領域。擁有20/40m兩種測距半徑，不管是針對家用場景，還是商用、輕工業場景，均可輕鬆實現建圖。無論是室內還是室外環境，SLAMTEC Mapper都能構建出高精度地圖，即使是室外強光直射下，建圖能力依舊穩定。

改善演算法原理及實現細節，將處理器固化到一個晶片裡

演算法問題是機器人定位導航的另一部分，據思嵐科技CEO陳士凱的介紹，機器人要想在完全陌生的環境中實現自主行走，光有“眼睛”還是不夠的，搭配“小腦”才能實現機器人的自主定位、導航及避障能力。

思嵐科技透過改善演算法原理和實現細節，把處理器固化到一個晶片裡面，推出基於鐳射雷達的模組化自主定位導航系統SLAMWARE，它被稱為是機器人的“小腦”，小腦是幫助生物運動的系統，透過“小腦”可以解決機器人“會走”的能力，它整合了基於鐳射雷達的同步定位與建圖(SLAM)及配套的路徑規劃功能。

相較於開源機器人作業系統ROS，思嵐科技這款晶片內建的SLAM演算法構建出的地圖更加精確，即使受到外界干擾也可以保持較高的定位精度。在實際應用時，除了利用SLAM構建環境地圖與實時定位外，思嵐科技還希望機器人在未知環境中自動避開障礙物，實現自由移動。SLAMWARE採用D*演算法(即動態啟發式路徑搜尋演算法)，可以讓機器人不需要預先錄入地圖，就可以在陌生環境中行動自如，躲避動態障礙物。

受制於鐳射的特性，在遇到玻璃、純黑物體或其他平面物體時，鐳射雷達無法進行識別，為了讓機器人能夠“看見”這些原本看不見的東西，SLAMWARE還支援超聲波感測器，防跌落感測器、碰撞感測器和深度攝像頭的資料，利用多種感測器資訊融合，實現更加智慧、實用的自主運動。同時，SLAMWARE可以實現基於鐳射特徵識別的回充對接技術，也就是說，機器人在移動後，可以自己認識回家的路，不會出現迷路的現象。

從最初以提供鐳射雷達作為進入市場的基點，到利用“小腦”解決機器人“會走”的能力，思嵐科技還推出了可擴充套件的通用型服務機器底盤，依靠內建的SLAMWARE自主導航定位系統，可搭載不同應用，並在多種商用環境中開展工作，無需外部環境調整及人為程式設計設定，介面豐富，擴充套件性強，可滿足不同應用需求。

寫在最後

實現機器人自主行走一直是業內研究的一大重點，隨著服務機器人市場需求的不斷增加，如今已有越來越多的企業投入到該領域的研發中，但能提供成熟的機器人定位導航技術企業並不多，思嵐科技作為國內最早佈局機器人定位導航技術的企業，將不斷引領行業邁入新的發展階段。