清洁快讯丨视觉、激光,谁才是导航技术的未来?
机器人导航技术的发展
1996 年,伊莱克斯公司制造了名为 Trilobite 的扫地机器人,它具备超声波探测避障和房间地图构建功能。2010 年,第一台搭载激光导航技术的扫地机器人 Neato 问世,标志着清洁机器人正式进入规划式清洁时代。十年前,iRobot公司的 Roomba 风靡一时,正式开启了扫地机器人商业化和家庭普及的新时代。
随着顶级玩家 iRobot发布一系列革命性智能产品,扫地机器人正式完成了从功能性向智能型的进阶。产品大致历经了三个阶段,即随机式清扫、规划式清扫和导航建图式清扫阶段。纵观导航技术的发展,激光雷达发挥了无可替代的作用。
随着激光导航技术不断迭代,算法越发完善,成本也在不断下探,其精度高、反应快、稳定性高的优势使其成为了当下最成熟的导航应用技术。然而近些年视觉导航方案也迎头赶上,对已经成熟的激光导航市场发起了冲击。
激光导航技术受限于传感器配置,无法识别颜色、纹理等信息,尤其在动态障碍物较多、光线强度较大以及环境极其复杂的场景中,激光导航需要更复杂的算法来处理,存在一定的局限性,在智能决策和交互方面存在缺陷,这使得视觉导航技术渐渐被各大厂商所接受。
视觉技术可以利用摄像头捕获的丰富图像信息进行环境感知,包括颜色、纹理等,这使得视觉技术在理解复杂场景方面更具优势。双目视觉导航通过双目采集到的 2D 环境信息,经过算法处理生成的 3D 环境地图,拥有丰富的语义信息,不仅可解算出机器与障碍物的距离,还有它的体积以及属性信息,这对实现智能决策和交互提供了充足的前提条件。
更重要的是,视觉导航技术可以通过结合深度学习算法进行图像识别和处理,提高对环境特征的识别和理解能力,这为视觉技术在复杂场景中的应用提供了更多可能性。然而更丰富的技术效果也意味着更高的开发难度。
由于视觉导航数据处理量巨大,对算力要求很高,且容易受环境、参照物的特征信息以及智能机器人硬件条件等因素影响,算法开发难度极高,也因此导致现有的不少视觉导航方案有着精度低、稳定性不足的缺点。
Cobi 18 作为国邦协同科技的第一款清洁机器人,采用了基于双目视觉与激光雷达的多传感器融合 SLAM 技术(激光雷达,超声波雷达,悬崖传感器,3D TOF 等),很好的弥补了纯视觉导航技术精度相对较低的问题,并且能够应付低能见度与强光照射的环境,同时也拥有视觉技术强大的获取信息与辨别场景的能力,能够更好更智能的识别物体并规划路径。视觉导航强大的学习能力注定其上限更高,随着不同场景信息样本的增加,视觉导航的精度和智能程度将会进一步提升。
在未来的应用场景中,视觉导航和激光导航都有其独特的应用场景和优势,没有一种技术是真正能够满足所有人的需求的,对于产品而言,对应的目标市场与客户群体是选择的关键,毕竟对于客户来说,他们不在乎技术,体验才是王道。