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激光雷達(dá)：AGV價(jià)格激戰(zhàn)的殺手锏
2019-07-25 09:02:56高工機(jī)器人網(wǎng)閱讀量：1327 我要評(píng)論
【物流設(shè)備網(wǎng) 新品動(dòng)態(tài)】GGII數(shù)據(jù)顯示，2018年AGV銷量2.35萬臺(tái)，同比增長(zhǎng)49.65%，2018年AGV市場(chǎng)規(guī)模34.81億元，同比增長(zhǎng)36.38%。
數(shù)據(jù)來源：GGII
目前來看，移動(dòng)機(jī)器人的定位導(dǎo)航技術(shù)包括視覺導(dǎo)航定位、光反射導(dǎo)航定位、GPS定位、超聲波導(dǎo)航定位等，但受室內(nèi)環(huán)境的限制，這些定位導(dǎo)航方法由于精度或?qū)崟r(shí)性等原因，很難應(yīng)用在商業(yè)化的室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人中。
比如，GPS室內(nèi)導(dǎo)航和基于RFID的導(dǎo)航系統(tǒng)精度太低，而視覺定位導(dǎo)航雖然具有信號(hào)探測(cè)范圍廣、獲取信息完整等優(yōu)點(diǎn)，但需處理的實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)量巨大，實(shí)時(shí)性較差。
隨著數(shù)字化和智能化工廠的規(guī)劃不斷加快和深入，工廠定制化的需求日益明顯，這就要求工廠的自動(dòng)化產(chǎn)線和物流搬運(yùn)系統(tǒng)都須具有極高的柔性，基于激光無軌導(dǎo)航技術(shù)的AGV成為了趨勢(shì)。
而激光導(dǎo)航技術(shù)的關(guān)鍵正在于激光雷達(dá)的應(yīng)用。
激光雷達(dá)到底是什么？
激光雷達(dá)(LightDetection And Ranging，簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)iDAR)是以激光束為信息載體，利用相位、振幅、頻率等來搭載信息，以探測(cè)獲得目標(biāo)的有關(guān)數(shù)據(jù)，如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)。
激光雷達(dá)通常由激光發(fā)射機(jī)、光學(xué)接收機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)和信息處理系統(tǒng)等組成，以的時(shí)間分辨率、的空間分辨率、超遠(yuǎn)的探測(cè)距離等特點(diǎn)成為了*的主動(dòng)遙感工具，在無人駕駛、移動(dòng)機(jī)器人、VR/AR、3D打印領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用和廣闊的發(fā)展前景。
基于激光雷達(dá)的SLAM(Simultaneous Localization and Mapping，即時(shí)定位與地圖構(gòu)建)技術(shù)從理論研究到實(shí)際應(yīng)用，發(fā)展十分迅速，并且具有穩(wěn)定、可靠等優(yōu)勢(shì)。
對(duì)于完全未知的室內(nèi)環(huán)境，配備激光雷達(dá)等核心傳感器后，SLAM技術(shù)可以幫助機(jī)器人構(gòu)建室內(nèi)環(huán)境地圖，助力機(jī)器人的自主行走。激光雷達(dá)具有指向性強(qiáng)和高聚焦性的特點(diǎn)，使得導(dǎo)航的精度得到有效保障，能很好地適應(yīng)室內(nèi)環(huán)境。
在第三代導(dǎo)航技術(shù)中，除了激光SLAM，還可以采用視覺SLAM的方式。在成本上來看，攝像頭比激光雷達(dá)便宜，而且能識(shí)別出更多對(duì)象，不過在定位精度上不及激光雷達(dá)，而且視覺的算法門較檻高，且需要更好的硬件運(yùn)算平臺(tái)支持。所以，激光SLAM具有很大的優(yōu)勢(shì)，未來將與其它導(dǎo)航方式共存。
在實(shí)際應(yīng)用中，2DLiDAR只能掃描一個(gè)平面，AGV機(jī)器人只能在環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單的場(chǎng)所運(yùn)行，或者說用多個(gè)2D LiDAR集成來獲取更多平面的數(shù)據(jù)以適應(yīng)更復(fù)雜的環(huán)境。而3D LiDAR就相當(dāng)多個(gè)2D LiDAR的集成，一臺(tái)儀器多線測(cè)量獲取多層面的數(shù)據(jù)，可以給AGV機(jī)器人提供更全面的測(cè)量數(shù)據(jù)。
在AGV機(jī)器人業(yè)內(nèi)，特別是在應(yīng)用市場(chǎng)，激光導(dǎo)航已經(jīng)占據(jù)主流導(dǎo)航模式。激光雷達(dá)產(chǎn)品，已經(jīng)從傳統(tǒng)的2D(二維平面掃描)轉(zhuǎn)向3D(三維立體掃描)。
國(guó)產(chǎn)化突圍在黎明時(shí)分
雖然從技術(shù)上講，激光雷達(dá)傳感器在移動(dòng)機(jī)器人上的應(yīng)用是大勢(shì)所趨，但是目前激光雷達(dá)并未被我國(guó)的移動(dòng)機(jī)器人廠家廣泛采用，并且也很難在短期內(nèi)迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)。
原因之一，激光雷達(dá)傳感器低產(chǎn)能、高價(jià)格。由于精密的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，激光雷達(dá)的量產(chǎn)實(shí)現(xiàn)難度大，國(guó)內(nèi)外激光雷達(dá)企業(yè)很少選擇自建產(chǎn)線而選擇交由代工廠代工，造成了激光雷達(dá)量產(chǎn)良品率低下，成本高昂的局面。
在過去的幾年，隨著組件成本的降低和汽車激光雷達(dá)廠商的不斷入局，激光雷達(dá)傳感器的價(jià)格有所降低，但總體價(jià)格仍然高高在上，據(jù)了解，百度、谷歌無人汽車采用的激光雷達(dá)，成本在2-8萬美元，價(jià)格幾乎與汽車本體相當(dāng)。
在高額成本的桎梏下，激光雷達(dá)一度被認(rèn)為只可炫技，無法量產(chǎn)。對(duì)于中低端移動(dòng)機(jī)器人廠商來講，激光雷達(dá)傳感器仍然不在考慮范圍內(nèi)。
原因之二，激光雷達(dá)行業(yè)較為發(fā)達(dá)的國(guó)家有美國(guó)、德國(guó)、日本，技術(shù)實(shí)力雄厚的高科技公司多數(shù)集中在上述國(guó)家里，諸如美國(guó)Velodyne和Quanergy、德國(guó)Sick、日本Hokuyo等，激光雷達(dá)傳感器的核心技術(shù)*被國(guó)外壟斷。
與國(guó)外對(duì)比，我國(guó)在激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)上技術(shù)相對(duì)落后。“貼牌”、“山寨”廠商泛濫，缺乏連貫的產(chǎn)業(yè)鏈以及配套設(shè)備。除此之外，創(chuàng)業(yè)公司普遍缺乏成熟的底層算法，限于技術(shù)難點(diǎn)和硬件成本高，多數(shù)企業(yè)主要做的是代理和服務(wù)。
具體表現(xiàn)在，我國(guó)的單線激光雷達(dá)技術(shù)已較為成熟，但是多線激光雷達(dá)仍與國(guó)外有較大差距。相對(duì)于單線束來說，多線激光雷達(dá)大的優(yōu)點(diǎn)就是可以追蹤多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。
此外，國(guó)產(chǎn)企業(yè)還主要專注于生產(chǎn)旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)，在固態(tài)式激光雷達(dá)的研發(fā)方面起步較晚。與機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)相比，固態(tài)激光雷達(dá)取消了外部的機(jī)械旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，在重量、大小和成本方面顯著降低，因此固態(tài)激光雷達(dá)將成為行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向。
盡管國(guó)產(chǎn)企業(yè)，如北科天繪、速騰聚創(chuàng)等都在2018年完成了固態(tài)激光雷達(dá)的研發(fā)，分別應(yīng)用于輔助駕駛和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，加速追趕國(guó)外企，但按照產(chǎn)品的代差估計(jì)，國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)廠商與國(guó)外企業(yè)還有1-2年的差距，技術(shù)研發(fā)與發(fā)展還有待提高。
值得欣喜的是，隨著激光雷達(dá)發(fā)展前景變得越發(fā)光明，投資也洶涌而來。近年來，國(guó)內(nèi)的激光雷達(dá)企業(yè)在建廠、量產(chǎn)、出貨等方面都取得了巨大的進(jìn)展。
2018年5月，禾賽科技宣布完成2.5億元B輪融資，由光速中國(guó)和百度領(lǐng)投。其車載LiDAR實(shí)現(xiàn)銷售額僅次于Velodyne。
2018年5月，鐳神智能宣布嘉善工廠正式落成開業(yè)，該15000平方米的生產(chǎn)廠房已投入了近百條自動(dòng)化及半自動(dòng)化產(chǎn)線，將全面量產(chǎn)鐳神4線、8線、16線、32線及48線激光雷達(dá)。
2018年10月，速騰聚創(chuàng)則完成來自菜鳥、上汽、北汽等企業(yè)的3億元融資，其16線/32線機(jī)械式激光雷達(dá)出貨量在2018年迎來了爆發(fā)，同時(shí)收購(gòu)了一家MEMS微鏡企業(yè)。
2019年1月，北醒光子完成B+輪融資，主要產(chǎn)品為激光雷達(dá)DE-LiDAR，為無人車、AGV、無人機(jī)和機(jī)器人提供核心部件，實(shí)現(xiàn)避障、導(dǎo)航等功能。
此外，國(guó)內(nèi)還有握奇光目、飲冰科技、佳光科技、思嵐科技、科技、麗恒光微、洛倫茲等十多家企業(yè)已掌握激光雷達(dá)核心技術(shù)，成為行業(yè)的核心力量之一。
撕開的口子背后是藍(lán)海
國(guó)產(chǎn)AGV產(chǎn)業(yè)的高增長(zhǎng)將帶來進(jìn)口替代機(jī)會(huì)，尤其在以激光雷達(dá)為主的導(dǎo)航領(lǐng)域。反過來，隨著國(guó)內(nèi)廠商在核心傳感器領(lǐng)域的技術(shù)突破，激光雷達(dá)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電池、控制器等帶動(dòng)AGV整體成本的下降，也將進(jìn)一步促使AGV迎來大規(guī)模應(yīng)用。
國(guó)內(nèi)AGV整車雖然基本實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口替代，但部分核心零部件依然依賴進(jìn)口。可以說，激光雷達(dá)是AGV降價(jià)的后一關(guān)。
2019年7月15日，美國(guó)激光雷達(dá)創(chuàng)業(yè)公司Luminar Technologies宣布其為汽車和商用卡車設(shè)計(jì)的“Iris”的新激光雷達(dá)平臺(tái)目標(biāo)*1000美元(約合人民幣6875元)，這為激光雷達(dá)降低成本，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)傳來了讓人欣喜的信號(hào)。
根據(jù)摩爾定律，技術(shù)投入和規(guī)模效應(yīng)對(duì)于一款產(chǎn)品的性能提升和成本降低會(huì)有巨大推動(dòng)作用。相信隨著激光雷達(dá)傳感器技術(shù)進(jìn)一步成熟、成本進(jìn)一步下降，移動(dòng)機(jī)器人將迎來一個(gè)新的快速發(fā)展期。
(原標(biāo)題：激光雷達(dá)：AGV價(jià)格激戰(zhàn)的殺手锏)
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