在智能割草機器人領域,一場技術革新正在悄然發生。激光雷達融合感知方案正逐步取代傳統的RTK/UWB結合視覺傳感器的配置,成為市場主流。激光雷達憑借其出色的3D建圖能力和精準的避障功能,完美契合了消費者對智能割草機輕便部署、操作簡便及高度可靠性的需求,推動該方案在割草機器人領域的快速普及。
割草機器人在戶外草坪上自主作業,需要完成環境感知、3D地圖構建、躲避障礙物(如寵物、花盆等)、路徑規劃以及整個庭院的割草任務。這一系列操作使得割草機器人與L4級別的無人駕駛車輛在某些功能上頗為相似,只是應用場景從公路轉變為庭院,車輛大小有所差異。因此,理解智能割草機對激光雷達的需求,可以從無人駕駛車輛的角度進行類比。
安全性是首要考慮因素。庭院中的障礙物雖小,如松鼠、刺猬等小動物,以及各類小物件,但對激光雷達的點云分辨率提出了極高要求。尤其考慮到雜草的遮擋,只有高分辨率的激光雷達才能有效識別這些小型障礙物,而低分辨率產品在此方面則力不從心。
歐美家庭的庭院地形多樣,包括山坡、坑洼、水坑等復雜地貌。割草機器人如何精準識別并適應這些地形,同樣考驗著激光雷達的分辨率和清晰度。高分辨率激光雷達能夠確保機器人在各種地形上穩定運行,避免碰撞或跌落。
全天候作業能力也是關鍵。在北美,庭院面積廣闊,夏季草木生長迅速,割草任務繁重。用戶希望機器人能在白天或夜晚靈活安排割草時間。激光雷達不受光線限制,無論晝夜都能準確識別障礙物。而攝像頭在夜晚則難以發揮作用,因此高分辨率、高線數的激光雷達成為夜間作業的首選。
在可靠性和使用壽命方面,割草機器人對激光雷達的要求同樣嚴格。戶外作業環境惡劣,需要激光雷達具備防水、防塵、適應高低溫等特性。同時,由于割草機器人可能被草叢中的枝條等刮擦,因此激光雷達還需具備防刮傷能力。以某高端割草機器人采用的固態激光雷達為例,其具備遠超行業標準的8年戶外使用壽命,確保了機器人的長期穩定運行。
值得注意的是,由于割草機器人行駛速度較慢,對測距能力和視場角的要求相對較低。因此,這兩個指標并非區分割草機器人激光雷達水平高低的關鍵。相反,高分辨率、高可靠性和長壽命才是核心需求。
在性能維度上,垂直角分辨率是決定激光雷達檔次的關鍵因素。高分辨率激光雷達能夠呈現更清晰的物體探測圖像,而小線數激光雷達則可能無法準確識別小型障礙物。在可靠性和壽命維度上,激光雷達整體向車規標準看齊,同時考慮割草場景的特殊需求。例如,某高端割草機采用的固態激光雷達通過了多項可靠性測試,具備優異的抗沖擊和抗振動性能,以及高規格的防護等級,確保了8年的戶外使用壽命。