机器人的眼睛与小脑：思岚科技破解自主行走难题

上海思岚科技有限公司（SLAMTEC）于5月31日举办首场产品发布会，隆重推出激光雷达RPLIDAR A2与模块化自主定位导航解决方案SLAMWARE。

 
思岚科技前身为RoboPeak，团队从2009年着手研发低成本激光雷达，2014年面向全球推出了第一代产品RPLIDAR A1，目前累计使用用户达上千家。时隔两年，此次推出的最新款激光雷达RPLIDAR A2，产品非常轻巧，外观与第一代产品完全不同，厚度仅4厘米，颜值颇高。为了让产品更加轻薄，更适合各类服务机器人使用，特别是对本身空间要求就很紧凑的服务机器人，他们重新设计了内部机械系统，量身定制设计了无刷电机，整体系统融为一体，更加紧凑。根据思岚科技的描述，这款产品是目前业内最薄的激光雷达。

据悉，在激光雷达内部，为了实现电能和信号在两个旋转机构中传输，业内厂家常见的做法是使用导电滑环，但导电滑环由于长时间机械接触，存在机械磨损，无法保证长时间正常使用。为破解机械磨损的难题，进一步提升雷达的稳定性与使用寿命，他们综合无线供电与光通讯技术，独创性的研发了光磁融合技术，大大提高了雷达工作寿命。在连续工作条件下，RPLIDAR A2的设计寿命长达5年以上，完全满足服务机器人长时间可靠工作的苛刻要求。
 
据了解，目前低成本激光雷达的采样频率通常都是每秒2000次，如果服务机器人行走速度过快或者有人突然出现在其行进路线上，受限于激光雷达较低的采样频率，机器人很难及时发现障碍物，可能会发生碰撞。
 
为了避免发生这样的问题，RPLIDAR A2的性能参数也有大幅提升，采样频率由5Hz提升至10Hz，这也是业内低成本雷达最快的扫描频率，而采样次数由每秒2000次提高至4000次。在实际应用时，服务机器人可获得更加密集的采样点，实现对障碍物的快速响应，开展更迅速、更及时的自主避障。在激光雷达的其他应用领域，如利用激光雷达进行环境勘探、地图构建时，可获得更加精细的画面；多媒体应用中，超大屏幕的多点触摸将会反应更快、精度更高。
 
对于机器人来说，激光雷达相当于“眼睛”，可以看清周围的环境，而想要实现自主行走，一个控制运动的核心中枢更为重要，SLAMWARE则正是机器人的“小脑”。
 
SLAMWARE是一款高度集成的芯片，内置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。同时，它也是首款模块化的机器人自主定位导航系统。

相较于开源的ROS机器人操作系统，这款芯片内置的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。
 
受制于激光的特性，在遇到玻璃、纯黑物体或其他平面物体时，激光雷达无法进行识别，为了让机器人能够“看见”这些原本看不见的东西，SLAMWARE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，实现更加智能、实用的自主运动。同时，SLAMWARE可以实现基于激光特征识别的回充对接技术，也就是说，机器人在移动后，可以认得自己的家，不会迷路。
 
此外，针对扫地机器人等具体领域应用，思岚科技也推出完整的解决方案，整合其特有的贴边清扫、往复式打扫、区域划分、断点续扫、定点清扫、预约清扫、自动回充等功能，方便扫地机器人厂家进行整合，不需要进行二次开发。同时，SLAMWARE内置WiFi和蓝牙，不需要任何扫码、配置的工作，就可以实现手机APP控制。
 
目前，自主定位导航技术作为机器人智能化的第一步正不断引起行业内的重视，此次思岚科技推出的全套解决方案，必将引领服务机器人实现自主行走。
    据悉，RPLIDAR A2与SLAMWARE已正式上市，面向全球销售，相关的软件开发平台也开放下载，方便用户快速打造产品原型。针对战略合作伙伴开发面向家庭的应用场景，思岚科技全套解决方案（含RPLIDAR A2和SLAMWARE）的批量价格可实现几百元的级别，真正意义上实现了导航定位的低成本化。