在智能割草机器人领域,一场技术革新正在悄然发生。激光雷达融合感知方案正逐步取代传统的RTK/UWB结合视觉传感器的配置,成为市场主流。激光雷达凭借其出色的3D建图能力和精准的避障功能,完美契合了消费者对智能割草机轻便部署、操作简便及高度可靠性的需求,推动该方案在割草机器人领域的快速普及。
割草机器人在户外草坪上自主作业,需要完成环境感知、3D地图构建、躲避障碍物(如宠物、花盆等)、路径规划以及整个庭院的割草任务。这一系列操作使得割草机器人与L4级别的无人驾驶车辆在某些功能上颇为相似,只是应用场景从公路转变为庭院,车辆大小有所差异。因此,理解智能割草机对激光雷达的需求,可以从无人驾驶车辆的角度进行类比。
安全性是首要考虑因素。庭院中的障碍物虽小,如松鼠、刺猬等小动物,以及各类小物件,但对激光雷达的点云分辨率提出了极高要求。尤其考虑到杂草的遮挡,只有高分辨率的激光雷达才能有效识别这些小型障碍物,而低分辨率产品在此方面则力不从心。
欧美家庭的庭院地形多样,包括山坡、坑洼、水坑等复杂地貌。割草机器人如何精准识别并适应这些地形,同样考验着激光雷达的分辨率和清晰度。高分辨率激光雷达能够确保机器人在各种地形上稳定运行,避免碰撞或跌落。
全天候作业能力也是关键。在北美,庭院面积广阔,夏季草木生长迅速,割草任务繁重。用户希望机器人能在白天或夜晚灵活安排割草时间。激光雷达不受光线限制,无论昼夜都能准确识别障碍物。而摄像头在夜晚则难以发挥作用,因此高分辨率、高线数的激光雷达成为夜间作业的首选。
在可靠性和使用寿命方面,割草机器人对激光雷达的要求同样严格。户外作业环境恶劣,需要激光雷达具备防水、防尘、适应高低温等特性。同时,由于割草机器人可能被草丛中的枝条等刮擦,因此激光雷达还需具备防刮伤能力。以某高端割草机器人采用的固态激光雷达为例,其具备远超行业标准的8年户外使用寿命,确保了机器人的长期稳定运行。
值得注意的是,由于割草机器人行驶速度较慢,对测距能力和视场角的要求相对较低。因此,这两个指标并非区分割草机器人激光雷达水平高低的关键。相反,高分辨率、高可靠性和长寿命才是核心需求。
在性能维度上,垂直角分辨率是决定激光雷达档次的关键因素。高分辨率激光雷达能够呈现更清晰的物体探测图像,而小线数激光雷达则可能无法准确识别小型障碍物。在可靠性和寿命维度上,激光雷达整体向车规标准看齐,同时考虑割草场景的特殊需求。例如,某高端割草机采用的固态激光雷达通过了多项可靠性测试,具备优异的抗冲击和抗振动性能,以及高规格的防护等级,确保了8年的户外使用寿命。