業(yè)內首款掃地機器人SLAM導航用VCSEL激光雷達量產(chǎn)

  近日，業(yè)內首款掃地機器人SLAM導航用VCSEL激光雷達量產(chǎn)出貨。該系列激光雷達產(chǎn)品搭載瑞識科技VCSEL激光模塊，憑借低功耗，高穩定性與成本的優(yōu)勢，成功進(jìn)入國內掃地機器人頭部企業(yè)供應鏈并已量產(chǎn)出貨，備受掃地機器人行業(yè)肯定及關(guān)注。

  掃地機器人發(fā)展至今，智能化和自動(dòng)化已經(jīng)成為掃地機的標配。面對復雜的掃拖環(huán)境，能否高效精準的進(jìn)行場(chǎng)景建模、路線(xiàn)規劃并在掃拖過(guò)程中快速反應躲避障礙物，是消費者挑選掃地機時(shí)的重要考量因素。目前，掃地機通用的智能掃拖路線(xiàn)方案是用一個(gè)LDS激光測距雷達投射出一條筆直的激光線(xiàn)到物體上，用圖像傳感器接收反射光線(xiàn)，經(jīng)三角測距法計算出物體的距離。LDS激光雷達旋轉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)行路徑規劃。如果說(shuō)SLAM是掃地機的大腦，那么LDS激光雷達則是掃地機的“眼睛”。而要讓眼睛看的清晰，環(huán)境構建的精準，其中的激光器件又是至關(guān)重要。

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

  傳統LDS激光測距雷達的激光光源多為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)設計較為友好的特性，使得工程師能夠無(wú)須借助復雜的光學(xué)手段即可實(shí)現小尺寸單點(diǎn)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定性也遠高于EEL，且不受光學(xué)災變(COD)的影響。

  創(chuàng )新乃立足之本，瑞識科技自成立以來(lái)，積極推進(jìn)VCSEL技術(shù)在各種應用場(chǎng)景的創(chuàng )新應用，致力成為VCSEL光學(xué)解決方案的先行者，以創(chuàng )新展現硬實(shí)力。今年瑞識科技發(fā)力智能掃地機市場(chǎng)，聯(lián)合掃地機器人行業(yè)頭部雷達方案公司，共同推出業(yè)內首款基于VCSEL技術(shù)的激光雷達方案并成功量產(chǎn)。該LDS激光測距雷達采用了瑞識PRAY系列VCSEL點(diǎn)激光，系全球首家采用VCSEL激光替代傳統的基于EEL激光的LDS激光雷達方案，相比于傳統的采用EEL點(diǎn)激光的方案具有低功耗、高壽命、高光束質(zhì)量、低應用成本等優(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(shí)現更小光斑尺寸的同時(shí)，克服了常規發(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(wàn)臺給掃地機行業(yè)頭部客戶(hù)，未來(lái)出貨率將持續增長(cháng)。在量產(chǎn)方面，瑞識通過(guò)VCSEL芯片制造工藝的設計和優(yōu)化來(lái)實(shí)現各項性能的一致性和可重復性，還在合肥與深圳分別自建芯片光學(xué)封測無(wú)塵工廠(chǎng)，通過(guò)基于ISO9001的全面質(zhì)量管理體系，保證公司全線(xiàn)產(chǎn)品達到業(yè)內頂級的量產(chǎn)產(chǎn)品良率和品質(zhì)。

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

  瑞識超窄光VCSEL技術(shù)為L(cháng)DS激光雷達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EEL激光的橢圓形光斑(左)和常規角度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)的基礎上，還創(chuàng )新性地拓展了VCSEL的應用領(lǐng)域。除掃地機行業(yè)以外，公司還積極布局智能汽車(chē)和智能硬件行業(yè)，其產(chǎn)品已通過(guò)IATF 16949國際汽車(chē)質(zhì)量管理體系認證和AEC-Q102產(chǎn)品車(chē)規認證，并向國內新能源汽車(chē)頭部客戶(hù)量產(chǎn)出貨。

  據瑞銀數據預測，2025年中國掃地機器人市場(chǎng)規模將達到50億美元，而目前國內掃地機器人市場(chǎng)滲透率僅4%～6%，遠低于國外的13%。未來(lái)，我國的掃地機器人仍有很大發(fā)展空間，而激光雷達作為掃地機器人的避障指南，也有望迎來(lái)爆發(fā)增長(cháng)點(diǎn)。目前，用于LDS激光導航系統的瑞識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(xiàn)激光避障傳感器，助力客戶(hù)為消費者帶來(lái)煥然一新的掃地機智能掃拖體驗，讓眾多用戶(hù)切身感受到，掃地機器人開(kāi)始變聰明、變好用了。