方寸之间,腾转自如,这或许是人们对扫地机器人避障功能的理想期待。
谁才是扫地机器人的“最优解”?
评判一款扫地机器人好用与否,避障表现无疑是核心因素。一款能够准确有效规避家居、行人、动物的产品,不仅能够保障产品的安全性,也能有效提升清扫效率和清洁效果。然而从市场调查来看,目前市面上大多数产品的避障表现并不理想,究其原因,在于它们采用的避障技术各有差异。
目前几种比较主流的扫地机器人避障技术主要有机械避障、视觉避障、激光雷达避障、3D ToF避障、红外光源避障等。
机械避障:早期扫地机器人使用的主流避障技术,目前只应用于低端产品,优点是成本低、原理简单,缺点是扫地机器人不停碰撞障碍物,不仅效率低,准确度低,同时容易损坏家居。
红外光源避障:通过发射红外线、接受反射的光线、用三角测距的原理判断和障碍物之间的距离。优点是成本低、容易实现。缺点是精度不高,对深色可吸收红外线的物体比较敏感,影响准确度。
激光雷达避障:目前最为主流的技术方案,通过激光雷达发射和接受反射信号,判断与障碍物的距离,优点是延迟低,效果稳定,准确度高,成本也较低,缺点是受限于激光雷达布局,有探测盲区,容易对低矮障碍物产生误判,且无法规避玻璃等高反物体,同时激光雷达无法识别语义的天然缺陷,也导致无法实现智能避障。
3D ToF避障:发射激光到物体后计算反射时间,从而根据不同时间计算可以获得物体的形状深度,从而实现避障功能。优点是识别的距离远,不易受环境影响,缺点是成本高,识别分辨率比较低。
视觉避障:分为双目和单目,双目效果优于单目。目前部署量也相对较多,通过摄像头机器人能够像人眼一样对物体进行识别,并利用算法实现避障,优点是能够根据识别到的不同障碍物信息,做出策略化的避障动作,如不同规避距离,且成本较低,不过缺点不仅算力要求高,精度和稳定性也较差,同时易受光线影响。
总的来说,激光雷达避障仍是现有的主流方案,但从技术发展潜力来看,视觉避障无疑代表着未来的主流方向,能够看到,市面上的视觉技术正越来越丰富,成熟度也越来越高,视觉技术的缺陷已不再是无法解决的难题。