業(yè)內(nèi)首款掃地機(jī)器人SLAM導(dǎo)航用VCSEL激光雷達(dá)量產(chǎn)

  近日，業(yè)內(nèi)首款掃地機(jī)器人SLAM導(dǎo)航用VCSEL激光雷達(dá)量產(chǎn)出貨。該系列激光雷達(dá)產(chǎn)品搭載瑞識科技VCSEL激光模塊，憑借低功耗，高穩(wěn)定性與成本的優(yōu)勢，成功進(jìn)入國內(nèi)掃地機(jī)器人頭部企業(yè)供應(yīng)鏈并已量產(chǎn)出貨，備受掃地機(jī)器人行業(yè)肯定及關(guān)注。

  掃地機(jī)器人發(fā)展至今，智能化和自動化已經(jīng)成為掃地機(jī)的標(biāo)配。面對復(fù)雜的掃拖環(huán)境，能否高效精準(zhǔn)的進(jìn)行場景建模、路線規(guī)劃并在掃拖過程中快速反應(yīng)躲避障礙物，是消費者挑選掃地機(jī)時的重要考量因素。目前，掃地機(jī)通用的智能掃拖路線方案是用一個LDS激光測距雷達(dá)投射出一條筆直的激光線到物體上，用圖像傳感器接收反射光線，經(jīng)三角測距法計算出物體的距離。LDS激光雷達(dá)旋轉(zhuǎn)360度測距之后即建立出完整的掃拖環(huán)境地圖，并輸入到SLAM中進(jìn)行路徑規(guī)劃。如果說SLAM是掃地機(jī)的大腦，那么LDS激光雷達(dá)則是掃地機(jī)的“眼睛”。而要讓眼睛看的清晰，環(huán)境構(gòu)建的精準(zhǔn)，其中的激光器件又是至關(guān)重要。

通過LDS測距激光雷達(dá)對周邊環(huán)境進(jìn)行精準(zhǔn)測距并建圖，是掃地機(jī)智能化的必備條件。

  傳統(tǒng)LDS激光測距雷達(dá)的激光光源多為EEL邊發(fā)射激光器，其功耗和成本都較高，且由于EEL諧振腔形狀限制，光斑多為橢圓形，設(shè)計工程師需要借助額外的光學(xué)手段將其整型為圓形光斑，既增加了器件成本，又降低了器件的出光效率。相比于EEL激光，VCSEL具有小發(fā)散角、天然圓形光斑等對光學(xué)設(shè)計較為友好的特性，使得工程師能夠無須借助復(fù)雜的光學(xué)手段即可實現(xiàn)小尺寸單點圓形光斑。在相同光斑尺寸和亮度條件下，VCSEL的功耗不到EEL功耗的一半。此外，VCSEL器件的壽命和溫度穩(wěn)定性也遠(yuǎn)高于EEL，且不受光學(xué)災(zāi)變(COD)的影響。

  創(chuàng)新乃立足之本，瑞識科技自成立以來，積極推進(jìn)VCSEL技術(shù)在各種應(yīng)用場景的創(chuàng)新應(yīng)用，致力成為VCSEL光學(xué)解決方案的先行者，以創(chuàng)新展現(xiàn)硬實力。今年瑞識科技發(fā)力智能掃地機(jī)市場，聯(lián)合掃地機(jī)器人行業(yè)頭部雷達(dá)方案公司，共同推出業(yè)內(nèi)首款基于VCSEL技術(shù)的激光雷達(dá)方案并成功量產(chǎn)。該LDS激光測距雷達(dá)采用了瑞識PRAY系列VCSEL點激光，系全球首家采用VCSEL激光替代傳統(tǒng)的基于EEL激光的LDS激光雷達(dá)方案，相比于傳統(tǒng)的采用EEL點激光的方案具有低功耗、高壽命、高光束質(zhì)量、低應(yīng)用成本等優(yōu)勢。更加值得一提的是，該方案采用瑞識超窄光VCSEL技術(shù)，在實現(xiàn)更小光斑尺寸的同時，克服了常規(guī)發(fā)散角VCSEL光斑四周亮中間暗的不足。目前，該方案已出貨近百萬臺給掃地機(jī)行業(yè)頭部客戶，未來出貨率將持續(xù)增長。在量產(chǎn)方面，瑞識通過VCSEL芯片制造工藝的設(shè)計和優(yōu)化來實現(xiàn)各項性能的一致性和可重復(fù)性，還在合肥與深圳分別自建芯片光學(xué)封測無塵工廠，通過基于ISO9001的全面質(zhì)量管理體系，保證公司全線產(chǎn)品達(dá)到業(yè)內(nèi)頂級的量產(chǎn)產(chǎn)品良率和品質(zhì)。

瑞識VCSEL激光發(fā)射模塊系國內(nèi)首家將VCSEL用于掃地機(jī)LDS激光雷達(dá)并量產(chǎn)出貨產(chǎn)品。

  瑞識超窄光VCSEL技術(shù)為LDS激光雷達(dá)提供光斑尺寸更小光型更加均勻的圓形光斑(右)，克服了傳統(tǒng)EEL激光的橢圓形光斑(左)和常規(guī)角度VCSEL光斑中間暗四周亮的不足(中)。

  眾所周知，VCSEL芯片作為3D成像和傳感系統(tǒng)核心器件，早已在3D傳感和光通信領(lǐng)域嶄露頭角。而作為行業(yè)領(lǐng)先的VCSEL芯片和光學(xué)解決方案提供商的瑞識科技，在廣泛布局消費電子行業(yè)的基礎(chǔ)上，還創(chuàng)新性地拓展了VCSEL的應(yīng)用領(lǐng)域。除掃地機(jī)行業(yè)以外，公司還積極布局智能汽車和智能硬件行業(yè)，其產(chǎn)品已通過IATF 16949國際汽車質(zhì)量管理體系認(rèn)證和AEC-Q102產(chǎn)品車規(guī)認(rèn)證，并向國內(nèi)新能源汽車頭部客戶量產(chǎn)出貨。

  據(jù)瑞銀數(shù)據(jù)預(yù)測，2025年中國掃地機(jī)器人市場規(guī)模將達(dá)到50億美元，而目前國內(nèi)掃地機(jī)器人市場滲透率僅4%～6%，遠(yuǎn)低于國外的13%。未來，我國的掃地機(jī)器人仍有很大發(fā)展空間，而激光雷達(dá)作為掃地機(jī)器人的避障指南，也有望迎來爆發(fā)增長點。目前，用于LDS激光導(dǎo)航系統(tǒng)的瑞識PRAY系列產(chǎn)品已量產(chǎn)。下一步，瑞識科技還將跟合作伙伴一起推出自主研發(fā)的全新VCSEL線激光避障傳感器，助力客戶為消費者帶來煥然一新的掃地機(jī)智能掃拖體驗，讓眾多用戶切身感受到，掃地機(jī)器人開始變聰明、變好用了。