機器人避障需要哪些傳感器？

自主導航技術(shù)是現(xiàn)代智能移動機器人實現(xiàn)行走的重要標志，而避障又是實現(xiàn)自主導航的基本要求，它是指機器人在行走過程中通過傳感器感知到的防礙其運動的靜態(tài)或動態(tài)物體，按照一定的算法進行實時路徑更新，繞開障礙物，并最終到達目的地。

在機器人的自主移動中，傳感器發(fā)揮了十分重要的作用，它能夠?qū)崟r感知周圍環(huán)境信息，包括障礙物的尺寸、形狀、位置、姿態(tài)等，避障使用的傳感器種類很多，均有各自不同的特點及原理，其中會涉及到視覺、超聲波、紅外、激光雷達等多種傳感器。

視覺傳感器：主要利用單目、雙目攝像頭、深度攝像機、視頻信號數(shù)字化設(shè)備或基于DSP的快速信號處理器等其他外部設(shè)備獲取圖像，然后對周圍的環(huán)境進行光學處理，將采集到的圖像信息進行壓縮，反饋到由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和統(tǒng)計學方法構(gòu)成的學習子系統(tǒng)，然后由子系統(tǒng)將采集到的圖像信息與機器人的實際位置聯(lián)系起來，完成定位。其具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方式多元化及無傳感器探測距離限制，成本低等優(yōu)點，但受環(huán)境光影響較大、在暗處（無紋理區(qū)域）無法工作。

超聲波傳感器：超聲波傳感器可以檢測到玻璃、鏡子等透明材質(zhì)，其主要是通過發(fā)射探頭發(fā)射出超聲波，超聲波在介質(zhì)中遇到障礙物而返回接收裝置，通過接收自身發(fā)射的超聲波反射信號，根據(jù)超聲波發(fā)出及回波接收時間差及傳播速度，計算出傳播距離，就能得到障礙物與機器人之間的距離，但超聲波傳感器易受天氣及周圍環(huán)境（鏡面發(fā)射或者有限的波束角）以及障礙物陰影、表面粗糙等外界環(huán)境的影響，且適用范圍較小，測距距離較短。

紅外線傳感器：紅外傳感器主要是通過紅外線IR標識發(fā)射調(diào)制的紅外射線，通過安裝在室內(nèi)的光學傳感器接收進行定位。具有測量范圍廣、測距距離遠、響應(yīng)時間短等優(yōu)點。但檢測的最小距離太大，對于近乎黑體、透明的物體無法檢測距離，只適合短距離傳播，且在有遮擋物的情況下無法正常工作，需要在每個房間、走廊安裝接收天線、鋪設(shè)導航，總體來說應(yīng)用于機器人定位導航領(lǐng)域造價過高，且過于繁瑣。

激光雷達：激光雷達猶如人類的眼睛，是一種可以探測物體精確位置的傳感器，其主要是通過對目標物發(fā)射激光信號，再根據(jù)從物體反射回來的信號時間差來計算這段距離，然后再發(fā)射激光的角度來確定物體和發(fā)射器的角度，從而得出物體與發(fā)射器的相對位置。

雖然機器人擁有眾多傳感器，但在實現(xiàn)機器人的導航及避障中，激光雷達仍是目前最成熟，也最為核心的傳感器，通過激光雷達，機器人可以實時掃描獲取周圍環(huán)境的點陣數(shù)據(jù)，結(jié)合相應(yīng)的SLAM算法，機器人可在未知環(huán)境中（沒有預(yù)先錄入地圖的情況下）實現(xiàn)智能導航，判斷到達目的地的最佳路徑，并規(guī)避障礙物，順利到達目的地。

以思嵐科技的RPLIDAR系列激光雷達來說，作為業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的機器人定位導航技術(shù)提供商，思嵐科技在相關(guān)核心傳感器領(lǐng)域已有多年研發(fā)及實踐經(jīng)驗，旗下的RPLIDAR系列激光雷達如今已廣泛應(yīng)用于餐廳、銀行、商場、園區(qū)等各大服務(wù)機器人場景中。

從三角測距激光雷達RPLIDAR A1、A2、A3再到TOF激光雷達RPLIDAR S1，思嵐科技實現(xiàn)了多重突破，不僅實現(xiàn)了三角測距激光雷達難以突破20米的測距局限，在采樣率上也突破了上萬次大關(guān)，刷新了業(yè)內(nèi)對于三角測距激光雷達行業(yè)的標準。

同時，思嵐科技也是我國第一個低成本激光雷達供應(yīng)商，早前，我國激光雷達市場份額基本被國外壟斷，且價格高昂，大多企業(yè)難以承受，為此，思嵐科技建立了一套新玩法，采用圖像的方法進行激光雷達的設(shè)計，通過拍攝光到目標物體后在攝像頭呈現(xiàn)的畫面，根據(jù)遠近不同導致相機畫面尺寸的變化來求得距離。因此，打破了行業(yè)壟斷及技術(shù)瓶頸，為我國推出了低成本高性能的激光雷達。