石頭科技于三月底發(fā)布先鋒旗艦自清潔掃拖機(jī)器人V20,該機(jī)型首次搭載了新型3D-ToF雙光源發(fā)射技術(shù),該技術(shù)由石頭科技、英飛凌、pmd以及歐菲光共同研發(fā)、量產(chǎn)。方案通過(guò)發(fā)射兩種不同模式的激光,讓機(jī)器人能夠通過(guò)雙光源ToF技術(shù)往同樣的方向,以不同的感知面積,發(fā)送不同類型的光信號(hào),并根據(jù)信號(hào)的返回時(shí)間來(lái)計(jì)算物體與機(jī)器人之間的距離,從而完成空間內(nèi)的深度、高度、寬度的測(cè)量理解,讓機(jī)器人具備空間感知能力,以便進(jìn)行定位導(dǎo)航和避障,偵測(cè)范圍可達(dá)10米。
△石頭旗艦自清潔掃拖機(jī)器人V20發(fā)布現(xiàn)場(chǎng)
傳統(tǒng)掃拖機(jī)器人的定位導(dǎo)航與避障需求通常選擇兩個(gè)獨(dú)立傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn),常用LDS激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航,結(jié)合其他光學(xué)測(cè)量傳感器實(shí)現(xiàn)避障。V20率先使用一組傳感器,實(shí)現(xiàn)完成避障與定位導(dǎo)航功能。雙光源ToF的主要優(yōu)勢(shì)在于更好的環(huán)境適應(yīng)性,例如:環(huán)境光、物體材質(zhì)等;更小的尺寸,機(jī)身高度能做到82mm,甚至更低,使機(jī)器有更好的通過(guò)性;以及更好的測(cè)量可靠性。
石頭V20搭載的雙光源ToF傳感器的實(shí)現(xiàn)方式為:通過(guò)同一個(gè)ToF接收傳感器搭配兩個(gè)不同的大角度激光光源,系統(tǒng)特殊之處在于交替發(fā)射點(diǎn)陣和面陣兩種不同模式的激光:面陣激光主要用于近距離避障,點(diǎn)陣激光主要用于定位導(dǎo)航。
石頭科技集結(jié)了pmd、英飛凌和歐菲光三大來(lái)自深度攝像頭、高端芯片以及光學(xué)行業(yè)專家共創(chuàng)共研,歷經(jīng)5年時(shí)間開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)全球首發(fā)掃地機(jī)上量產(chǎn)。歐菲光是目前唯一支持雙光源ToF架構(gòu)模組量產(chǎn)廠商。雙光源ToF具有低功耗、高精度、高采樣率、小體積、低算力、遠(yuǎn)距離探測(cè)等優(yōu)勢(shì),集成歐菲光自研檢測(cè)算法、可檢測(cè)CG蓋板表面殘留重度粉塵和臟污等做相關(guān)策略處理,廣泛適用于掃地機(jī)、商服機(jī)器人、空氣凈化器,多足機(jī)器人,尺寸測(cè)量等各類場(chǎng)景。
△歐菲光雙光源ToF架構(gòu)模組樣品展示圖
雙光源ToF 模組八大特點(diǎn)
● 創(chuàng)新專利架構(gòu)定位導(dǎo)航+避障二合一 ;
● 點(diǎn)陣定位導(dǎo)航距離0.1-10米 ,面陣避障距離0.05-1.5米;
● 獨(dú)特光學(xué)設(shè)計(jì)方案規(guī)避多路徑問(wèn)題,提升精度增加探測(cè)距離;
● 雙光源發(fā)射設(shè)計(jì)規(guī)避大顆?;蛘咧┲刖W(wǎng)殘留影響避障和定位導(dǎo)航異常問(wèn)題;
● 支持100°/s無(wú)運(yùn)動(dòng)糊,高動(dòng)態(tài)范圍HDR(0.2-10米同時(shí)探測(cè));
● 低功耗(避障10fps<0.25W,定位導(dǎo)航雙模組10fps<0.5w);
● 低算力 (避障+定位導(dǎo)航,A55單核CPU占用率解算僅需要<50%);
●有效降低整機(jī)高度,高可靠性(無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置)。
作為光學(xué)頭部廠商,歐菲光憑借在光學(xué)光電領(lǐng)域技術(shù)優(yōu)勢(shì),抓住新興市場(chǎng)機(jī)遇,將產(chǎn)業(yè)布局延伸到了機(jī)器人領(lǐng)域。歐菲光微電子團(tuán)隊(duì)2019年進(jìn)入機(jī)器人賽道,推出ToF避障模塊,出貨量kk級(jí)別。2024年推出雙光源ToF專利架構(gòu)方案,實(shí)現(xiàn)“避障+定位導(dǎo)航技術(shù)”、10米探測(cè)距離、低功耗、高采樣率、低算力等優(yōu)勢(shì),創(chuàng)新引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)革新。
未來(lái),歐菲光將繼續(xù)深耕機(jī)器人賽道,持續(xù)研發(fā)創(chuàng)新,提供更有性價(jià)比、更高性能的智能產(chǎn)品解決方案,助力產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
微電子-光學(xué)傳感簡(jiǎn)介
公司全面布局機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域傳感器開(kāi)發(fā),范圍涵蓋結(jié)構(gòu)光、雙目結(jié)構(gòu)光、i-ToF、d-ToF、RGB-D方案。3D ToF方案廣泛應(yīng)用于手機(jī)、車載、機(jī)器人、AR/VR、IoT等領(lǐng)域。
手機(jī)方向:主要應(yīng)用在前置人臉識(shí)別、后置相機(jī)輔助對(duì)焦等,持續(xù)維持國(guó)內(nèi)安卓手機(jī)陣營(yíng)大比例市場(chǎng)份額占比。
車載方向:涵蓋DMS、OMS、RGB-D和B柱Face ID無(wú)感開(kāi)門(mén)系統(tǒng)方案,技術(shù)領(lǐng)先,已申請(qǐng)多項(xiàng)核心專利,陸續(xù)獲得國(guó)內(nèi)外多個(gè)客戶項(xiàng)目定點(diǎn)。
機(jī)器人方向:獨(dú)創(chuàng)的雙光源架構(gòu),助力掃地機(jī)投頭部客戶實(shí)現(xiàn)掃地機(jī)導(dǎo)航和避障功能的同時(shí),整機(jī)機(jī)身高度降低到業(yè)內(nèi)極致。還有RGB-D方案實(shí)現(xiàn)避障+AI識(shí)別功能。
此外還量產(chǎn)應(yīng)用于AR/VR建模等功能。
短距雷達(dá)、雙光源產(chǎn)品升級(jí)版等項(xiàng)目持續(xù)研發(fā)中。