萬億級機器人市場 激光雷達從選配成剛需
作者 | 毛心如
今年 WRC 世界機器人大會,真的是「好多人啊」。
相較去年僅 27 款人形機器人亮相,今年有 50 家整機企業(yè)參展,數量幾乎翻倍。
今年現場不僅「人」多,炫技的更多了,打拳擊、跳齊舞、開小賣部……樣樣都有。
當然,有位在場館里「遛彎」上班機器人更吸睛了。作為機器人馬拉松比賽冠軍天工 Ultra 的兄弟,天工 2.0Pro 在展館里引人注目,它不僅能獨立導航走向工區(qū),還能在密集人流中實時規(guī)劃新路徑,穩(wěn)定避障。
與去年多數展品「安守」展臺不同,今年機器人的活人味明顯更濃了,自主性與環(huán)境適應性也有了大幅提升。
這不僅得益于機器人擁有了更強的運動能力,更關鍵的是機器人視覺感知力的進化,它們能進一步看清這個世界,理解環(huán)境,并做出更智能的決策。
然而,讓機器人真正「看清」復雜多變的世界,并不是一件容易的事。
視覺成為瓶頸,機器人需要「新眼睛」
生物學上講,人類 70-80% 的外界信息由視覺獲取,類似地,機器人也高度依賴視覺感知獲取大量信息。
視覺感知賦予了機器人三大能力,一是環(huán)境理解,二是決策支持與行動規(guī)劃,三是人機交互。
機器人憑借視覺獲取豐富的環(huán)境信息,并通過視覺輸入實現空間語義理解,最終完成從「看得見-看得懂-做得到」的閉環(huán)。
特別是在人機交互的非結構化場景中,視覺使機器人能夠理解人的意圖,從而顯著提升交互的自然度和情感認同度。
為了更好地滿足這些需求,機器人視覺技術也經歷了從二維到三維、從單目到多目、從被動感知到主動感知的演進。
而在業(yè)內,像宇樹科技、智元機器人、星海圖、星動紀元、眾擎機器人等都采用了多模態(tài)組合的視覺方案。
雖然當下視覺方案呈現多元化趨勢,但機器人想「看得清」還存在一些通病。
首先是強光、陰影、雨霧等極端環(huán)境會嚴重影響相機成像效果,導致視覺算法失效。
其次,快速移動的行人、車輛等動態(tài)遮擋現象,非?简灆C器人視覺系統(tǒng)的實時重識別與重定位能力。
此外,算力、功耗與數據三大問題也亟待解決。例如,高精度三維重建和深度學習推理需要邊緣計算平臺提供強大算力,但這又會受到電池續(xù)航與散熱條件的限制。訓練高魯棒模型需要大規(guī)模、多場景標注數據,而模型的跨場景遷移能力也有待提升。
盡管光學相機在分辨率和語義理解方面具有優(yōu)勢,但其本質依賴被動成像,容易受光照、雨雪、反光等環(huán)境因素影響。為了彌補這些弱點,機器人需要「第二只眼」——激光雷達。
激光雷達通過主動發(fā)射激光脈沖并測量回波時間來計算距離,從而直接生成精確的三維點云數據,其具備三大核心優(yōu)勢:
全天候穩(wěn)定性:不受光照條件限制,穩(wěn)定輸出高精度測距
幾何精度:單次掃描生成百萬點云,精細重建輪廓與表面
遠距離探測:部分固態(tài)、機械式雷達可實現大范圍提前感知與預判
憑借這三重優(yōu)勢,激光雷達成為三維環(huán)境感知的最佳傳感器,也成為了機器人最重要的「眼睛」之一。
現在已成為自動駕駛、物流機器人、割草機器人、AGV 機器人等高可靠性機器人場景的標配傳感器。
激光雷達讓機器人移動「穩(wěn)、準、靈」
機器人移動主要有三大需求,分別是定位、導航、避障。
傳統(tǒng)的「GPS+攝像頭」方案,不僅會受到白名單的限制,而且遇到復雜地形、室內和建筑遮擋以及夜間環(huán)境容易「歇菜」。
激光雷達,尤其是 3D 激光雷達在感知精準度、全面性和導航、定位穩(wěn)定性上比傳統(tǒng)方案更具優(yōu)勢。
從縱向角度看,3D 激光雷達比 2D 激光雷達在全方位感知上性能更優(yōu)。2D 激光雷達掃描范圍僅限于單一平面,無法檢測平面外的障礙物,如地面坑洞或高空物體,3D 激光雷達通過多線掃描可構建立體點云,有效解決了這一局限。
總的來說,3D 激光雷達是機器人移動的最佳傳感器,是集定位/導航、全天候工況感知、復雜地形檢測、復雜空間環(huán)境監(jiān)測、異形障礙物識別于一體的「六邊形戰(zhàn)士」。
以率先落地的消費級應用——割草機器人為例,3D 激光雷達顯著提升了用戶體驗。
傳統(tǒng)「RTK+視覺」方案常因強光誤判邊界、雨后漏割或碰撞隱藏障礙物而受限。禾賽科技專為小型機器人設計的 JT 系列超半球 3D 激光雷達,憑借近 360°無盲區(qū)感知和 0m 最小探測距離,有效解決了這些問題。
搭載該雷達的 MOVA 600/1000 割草機器人能精準識別復雜環(huán)境,實現智能路徑規(guī)劃與全天候作業(yè)。MOVA 600/1000 在半年出貨超 10 萬臺并登頂德法亞馬遜榜單的成績,側面驗證了該方案的成熟度和用戶認可度。
同時,這也進一步推動了智能割草機器人進入「3D 激光雷達提升產品力-推動市場規(guī)模擴大-3D 激光雷達降本-搭載率進一步提升」的良性循環(huán)。
除了智能割草機器人外,激光雷達也在多種移動機器人中實現多場景應用拓展:
四足機器人:如宇樹科技、魔法原子、維他動力等機器狗產品,搭載激光雷達實現在多種復雜場景里完成作業(yè)
人形機器人:智元機器人、眾擎機器人、星動紀元等廠商產品,通過雷達+視覺協(xié)同感知,在如展館、商場等非結構化空間實現更自然的人機互動商用
服務機器人:像新石器、京東、九識等公司的無人配送車,通過搭載激光雷達,實現安全配送、精準定位與避障
移動機器人訓練:例如禾賽科技與群核科技聯合推出了仿真訓練方案,利用激光雷達點云數據優(yōu)化機器人導航算法
這些多元化的生態(tài)布局都指向同一個趨勢:激光雷達正在成為機器人「移動」的通用傳感器底座。
機器人激光雷達,一片遠大于 ADAS 的藍海
大眾認知中,激光雷達近年來因其在智能駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)與自動駕駛車輛中的關鍵作用而受到廣泛關注。
將視角轉向機器人賽道,會發(fā)現這一市場在規(guī)模、應用多樣性和對成本效益的訴求等方面,遠遠超過了車載領域。
整個機器人市場都處在一個加速量產和規(guī);倪^程,相應地 3D 激光雷達有望擁有較大的增量市場。
根據公開數據測算,到 2029 年,全球搭載激光雷達的機器人數量將達到 500 萬臺級別,機器人激光雷達市場有望達百億規(guī)模。
從規(guī)模和增長潛力來看,機器人對激光雷達的滲透速度已超過 ADAS。相比汽車 ADAS 面臨的漫長車規(guī)認證周期、主機廠復雜的決策流程和嚴苛的成本控制,機器人市場,尤其是消費級和商用級市場,對新技術的接納更開放,產品迭代更快。
其次,機器人形態(tài)多元,應用邊界更廣泛,這對激光雷達的性能需求和物理形態(tài)提出了多樣化要求,繼而提供了遠超車載應用的,更豐富的創(chuàng)新和定制化空間。
維他動力 Vbot
星動紀元 Q5
從細分市場來看,智能割草機器人依賴其實現精準邊界識別和無盲區(qū)覆蓋;無人配送車需其高精度定位和動態(tài)避障能力保障「最后一公里」安全。
四足/人形機器人在復雜環(huán)境中依靠其三維點云進行空間建模;家庭服務機器人利用其提升人機近距離互動的可靠性;而工業(yè)巡檢與數字孿生則要求其提供高精度點云數據支撐建模。
在這些市場機遇中,激光雷達公司不僅可以為機器人量身定制產品,也能「因地制宜」, 將車規(guī)級的激光雷達直接復用。
例如禾賽科技將其車規(guī)級純固態(tài)激光雷達 FTX 應用于各類智能機器人平臺,憑借視野廣、體積小的特點賦能多種智能場景。
同時,激光雷達玩家通過芯片化、平臺化設計、自動化制造和規(guī)模效應,將持續(xù)推動成本下探,讓成本下降與規(guī)模化前景更明朗。
當下行業(yè)共識是,隨著機器人行業(yè)逐漸走向成熟,3D 激光雷達將會加速滲透機器人市場。
此外,機器人激光雷達與 AI 算法、仿真平臺以及數字孿生系統(tǒng)的深度融合,也將大幅提升產業(yè)效率與應用創(chuàng)新。
而各家廠商,作為其中的「感知基礎設施提供商」,其機遇遠不止于銷售單顆設備,而是能將感知能力變成一種「平臺能力」,向下嵌入硬件,向上支持算法與系統(tǒng)集成。
屆時,機器人激光雷達不只是一個「硬件替換項」,而是 AI+智能硬件生態(tài)的接口。
機器人視覺感知的演進,本質是賦予機器理解物理世界的能力。
激光雷達憑借其主動、精準、全天候的三維感知特性,已成為彌補傳統(tǒng)視覺短板、實現機器人可靠自主的關鍵拼圖。
當激光雷達從「高端選配」走向「核心標配」,讓三維感知成為機器人的新本能,這片遠大于 ADAS 的藍海,將迎來屬于智能機器人的感知新階段。
而在藍海變成紅海前,有人已錨定了領航的坐標。
原文標題 : 萬億級機器人市場,激光雷達從選配成剛需

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