從磁條導航、二維碼導航到激光導航再到視覺導航，每一種跨越都是基于核心技術的不斷完善，而伴隨著激光導航的不斷發(fā)展，其技術實現(xiàn)的關鍵傳感器——激光雷達也被放在了更重要的位置，成為AGV機器人最為核心的零部件之一。

市場篇

單線應用為主激光雷達是以發(fā)射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統(tǒng)。其工作原理是向目標發(fā)射探測信號(激光束)，然后將接收到的從目標反射回來的信號(目標回波)與發(fā)射信號進行比較，作適當處理后,就可獲得目標的有關信息，如目標距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)。

激光雷達按線數(shù)分類可分為單線激光雷達和多線激光雷達，單線激光雷達是指激光源發(fā)出的線束是單線的雷達，獲取的是2D平面掃描圖。多線激光雷達是指同時發(fā)射及接收多束激光的激光旋轉測距雷達，市場上目前有4線、8線、16 線、32 線、 64 線和128線之分，多線激光雷達可以識別物體的高度信息并獲取周圍環(huán)境的3D掃描圖。

目前來說，多線激光雷達主面向于無人駕駛領域。在AGV領域，以單線激光雷達應用為主。單線雷達可以幫助機器人規(guī)避障礙物，其掃描速度快、分辨率強、可靠性高， 相比多線激光雷達，單線激光雷達在角頻率及靈敏度上反應更快捷，所以，在測試周圍障礙物的距離和精度上都更加精準。單線雷達只能平面式掃描，不能測量物體高度，并沒有3D建模的功能，一些特殊工業(yè)場景下的AGV有時候也會需要對物體的高度信息進行收集，一些廠商會選擇進行視覺傳感器融合的方法，另外也有些廠家可能會加入一個8線或者16線的激光雷達，但是總體來講還是以單線激光雷達為主。

避障與導航雷達應用區(qū)分而在AGV應用領域，激光雷達按功能主要分為兩種類型：避障和導航。 避障雷達只需要探測周圍的障礙物，相對來說技術要求較低，避障雷達應用的時間早且范圍廣，目前來說，其技術已十分成熟。 一般而言，傳統(tǒng)的磁導AGV普遍搭載2個激光雷達來實現(xiàn)避障。叉車AGV由于對安全性要求更高，一般搭載3個避障雷達，前面兩個，后面一個。而最新一代的自主導航AMR，基本上也都是搭載1-2個激光雷達，成對角布置。由于車體結構的原因，激光雷達不適合放在車體頂端，同時雷達的掃描角度一般在270°，所以大部分都需要前后或者對角布置兩個雷達來實現(xiàn)360°的掃描。

相對于避障雷達來說，用于導航定位的激光雷達技術要求更高，主要是在精度方面以及掃描范圍等方面。激光導航目前主要分為兩種技術路線，有反射板的激光導航和無反射板激光導航（即激光slam）。有反射板激光導航中，配合反射板，激光雷達的能獲取到更精確的信息，實現(xiàn)更精準的導航定位。而無反射板的激光導航，相對來說精度會弱一些，不過有些技術水平較高的公司，也能利用算法提高激光雷達定位導航的精度。 當前AGV領域應用的導航雷達，分為2D導航雷達和3D導航雷達，事實上也就是單線和多線的雷達的區(qū)別。2D導航激光雷達，基本只能實時導航，二維成像缺乏高度信息，無法成像。

3D激光雷達，可以三維動態(tài)實時成像，能實時成像，并且還能還原物體形狀大小，還原空間的三維信息。AGV行業(yè)內目前主要還是以2D導航雷達為主，因為一般工業(yè)場景環(huán)境相對來說較為固定簡單，2D導航雷達完全能夠滿足需求。但在一些特殊的應用場景或室外重載AGV的應用中，由于環(huán)境更復雜，有些廠家也會使用3D導航雷達。避障與導航對于雷達的要求不同，此前大部分廠家也都是針對不同的功能需求開發(fā)不同的產品，但近幾年，有些廠商開始開發(fā)集避障與導航功能為一體的激光雷達，實現(xiàn)兩種功能的結合。國內AGV激光雷達市場的發(fā)展近幾年，伴隨著AGV整體市場及激光導航AGV發(fā)展，賽道內的激光雷達廠商開始不斷增多，尤其是國產企業(yè)。 在相當長的一段時間內，國內的激光雷達市場處于被外商壟斷的階段，國外的雷達產業(yè)發(fā)展早，技術沉淀深厚，經過長久的打磨其穩(wěn)定性和可靠性也比較高。當然相對的，價格也很高。

表：目前中國市場主要的激光雷達品牌最近幾年，國產激光雷達廠商不斷增多，在相關技術方面相繼也有了一定的突破，尤其是避障雷達，由于技術要求與導航雷達相比較低，目前國內廠商大部分在避障領域技術相對來說都已經漸趨成熟，國外廠商的壟斷地位正在逐漸被打破，其價格也在不斷下降。 尤其是今年由于疫情的原因，國產雷達也迎來了進一步發(fā)展的機遇。 隨著全球疫情的持續(xù)惡化，國內國外的經濟形勢正在發(fā)生著巨大的改變，一方面，國內疫情控制得力，經濟正在復蘇，疫情助推了無人應用的概念，使得激光雷達的需求也在提升；另一方面，很多國外雷達廠商由于疫情，致使交付受到了很大影響，大部分外資激光雷達廠商其主要生產基地都在國外，國內并沒有工廠，在物流運輸方面存在一定問題，在此情況下，選用國產替代也會成為大部分AGV廠商的考慮。此外，以美國為首的西方國家對中國科技企業(yè)步步緊逼，使得很多大公司開始未雨綢繆，“用國產雷達替換進口”或者“至少選擇一款國產品牌備用”已經成了一種戰(zhàn)略必須。當然，要實現(xiàn)國產替代的前提在于，國產雷達在各項性能方面能夠滿足本體廠商的需要，事實上，國產雷達各項性能方面已經得到了很大提升，也出現(xiàn)了一批代表性企業(yè)。

企業(yè)篇

一款產品，兩大用途——傲視智繪推出集導航與避障功能為一體激光雷達寧波傲視智繪光電科技有限公司是一家專注于激光傳感器的高新技術企業(yè)，其產品主要面向智能機器人導航避障、AGV導航避障、激光SLAM等領域。作為國產激光雷達新銳企業(yè)，自2005年，傲視創(chuàng)始團隊就開始研究激光雷達技術，經過十幾年的技術積累和技術平臺搭建，傲視智繪以硬件設備+軟件技術為立足點，穩(wěn)步推進AGV行業(yè)，贏得市場關注。導航+避障——一款產品，兩大用途傲視智繪創(chuàng)新推出的IE系列激光雷達屬于新一代小型慧眼激光雷達系列產品，是一款集導航與避障功能兼?zhèn)涞膯尉€2D數(shù)據(jù)型激光雷達產品，具有測量精度高、掃描速度快、抗干擾能力強、體積小、重量輕、可靠性高等優(yōu)勢，能夠獲取豐富的目標信息，并且可以全天時工作。

IE103-S/IE102-H產品外觀一致，體積：60*60*93cm

IE101-L，體積60*60*86cm傲視智繪該系列激光雷達分為IE103-S、IE102-H、IE101-L三種型號，每種型號可以測量的范圍從30m、20m、10m不等。其中IE103-S最高轉速可達50HZ、最小角分辨率0.0625°、具有扛強光干擾（80000Lux）、防護等級達到IP67并且可同時設置告警功能，該產品也具有寬溫特點，工作溫度-20℃~60℃。室內室外多場景適用在室內AGV應用中，傲視IE103-S產品在近距離（10米）內的高精度能力，能夠有效避免機器人對細小、深色、高反等目標物的磕碰，有效提升室內AGV的友好性。在室外巡檢機器人領域，傲視智繪IE103-S產品應用在室外巡檢機器人上，依靠產品自身的遠距離、高精度、抗強光干擾（80000Lux）、雨雪霧塵下穩(wěn)定使用等特點，通過精準點云數(shù)據(jù)采集，提升SLAM有效建圖能力，對機器人行進軌跡進行合理的規(guī)劃；同時IE103-S產品也在不斷進行實時數(shù)據(jù)（遠距離可達30米）的反饋，幫助機器人有效、準確定位，通過自我學習、修正、調整路線，完成高難度的巡檢任務。除單線產品外，傲視智繪也提供多線激光雷達。其多線激光雷達 MLS系列是由傲視智繪推出的第一款多線激光雷達系列產品，同樣可應用于AGV行業(yè)，具有遠距離測量、抗干擾能力強、掃描速度快等優(yōu)點，另外，在硬件產品之外，傲視智繪也能夠根據(jù)客戶的需要提供相關配套的軟件算法。鐳神智能：多線激光雷達助力AGV 實現(xiàn)3D導航深圳市鐳神智能系統(tǒng)有限公司成立于2015年,是全球唯一一家同時掌握了TOF時間飛行法、相位法、三角法和調頻連續(xù)波等四種測量原理的激光雷達公司，打造了市面最齊全的激光雷達產品矩陣,覆蓋自動駕駛、智慧交通、軌道交通、機器人、物流、測繪、安防、港口和工業(yè)自動化等九大產業(yè)生態(tài)圈應用。 面向AGV行業(yè)，有別于一般的單線雷達應用，鐳神推出了3D多線雷達來滿足AGV精準導航的需求。CX系列多線激光雷達助力AGV 實現(xiàn)3D導航鐳神智能CX系列多線激光雷達（16/32線），可精準、快速、清晰地360°勾勒出周邊環(huán)境的3D輪廓信息，測距最遠可達200m，測距精度±3cm，每秒獲取數(shù)據(jù)可達32/64萬點，垂直角分辨率精細至0.33°，可廣泛應用于無人駕駛、AGV、無人叉車、工業(yè)自動化、安防、測繪、災害檢測、科研等領域。 CX系列多線激光雷達經過持續(xù)的迭代優(yōu)化，在拖尾、噪點、精度、反射率等等多個方面性能都得到極大提升，并針對鏡面、玻璃、高反物、低反物等物體的識別進行了重點優(yōu)化，基本可清晰識別特殊材質目標物體。目前在AGV領域，鐳神的CX系列多線激光雷達已經在叉車AGV及室外重載AGV上得到了一定應用。

應用CX系列多線激光雷達的蓬翔室外重載AGV除了用于AGV導航的多線雷達外，鐳神還推出了可應用于導航或避障的單線激光雷達產品。其中，鐳神N301系列TOF自由導航避障激光雷達不僅測距最遠可達100米，其全新升級后的高重頻版測點速率達30萬點/秒，最小角度分辨率僅0.012°。鐳神W系列TOF防撞預警激光雷達是一系列用于設備防撞及智能區(qū)域檢測的產品，可應用于AGV、RGV、機器人等智能移動設備，可以通過4個開關量輸入信號組合選取15組區(qū)域組（Field Set）中的任一個作為當前工作區(qū)域組,并輸出點云數(shù)據(jù)。用戶可根據(jù)實際使用環(huán)境在雷達測量范圍內自由設定檢測區(qū)域，檢測區(qū)域分為獨立型和關聯(lián)型。目前鐳神該兩個系列雷達已經在AGV領域得到了廣泛應用。

N301系列TOF自由導航避障激光雷達

W系列防撞預警激光雷達
目前，鐳神智能已經建造了完整的研產銷一體化經營體系，擁有2000㎡的研發(fā)辦公區(qū)和4000㎡的的激光雷達自動化、半自動化生產廠房，并于浙江嘉善成立分公司創(chuàng)辦了15000㎡生產基地，且相繼在天津、杭州、成都、法國設立了辦事處，業(yè)務已經拓展到了多個國家和地區(qū)。

興頌機器人：避障到導航兩款優(yōu)勢產品面向AGV領域佛山市興頌機器人科技有限公司前身是2014年成立的深圳市興頌科技有限公司，是一家專業(yè)設計、生產、銷售AGV零部件并提供AGV整車運動控制方案的自主創(chuàng)新企業(yè)，也是國內較早進入AGV整車核心控制領域的企業(yè)，目前，興頌的激光雷達已經能夠非常成熟的應用在移動機器人的避障防護、機械設備運行的區(qū)域防護、移動機器人的路徑導航等領域。從避障到導航兩款優(yōu)勢產品面向AGV領域興頌面向AGV領域目前主要有兩款產品：激光避障雷達和激光導航雷達。避障雷達是興頌獲得行業(yè)廣泛認可的一款產品，其檢測范圍最大5米，掃描范圍270°，角度分辨率0.5°；可實現(xiàn)50ms檢測響應；多達64個選擇通道，每個通道含3個區(qū)域防護，支持傳感器Error輸出；6路開關量輸入信號切換通道，支持3路開關量信號輸出，輸出NO/NC可配置，另可選PNP輸出；Micro-USB連接配置、可視化調試界面；提供完善軟件功能配置。

在避障雷達獲得市場認可的基礎上，興頌機器人隨后又推出了面向AGV導航應用的LE-50821激光傳感器，該款雷達檢測范圍最大可達50米，角度分辨率最小可達0.018°；支持區(qū)域評估，導航避障二合一；創(chuàng)新型無線供電，使傳感器功耗降低，發(fā)熱減少；創(chuàng)新型高速光通訊技術，高速掃描下穩(wěn)定傳輸測量數(shù)據(jù)；同時采用小光斑設計，光學總成獨立旋轉，測量一致性高。

在保障產品穩(wěn)定性方面，LE-50821激光導航傳感器經過嚴苛的功能測試，每一個傳感器在出廠前須經過各項可靠性測試與老化測試，以保證功能與質量。自上市以來，已經與多家客戶取得緊密合作，如勱微機器人等。不斷降低成本，提升量產能力在保證產品性能的基礎上，興頌機器人還致力于不斷降低成，興頌的激光雷達均預留了豐富的接口，以適應各類客戶不同主控器不同接口的要求；同時還能夠通過組網的方式在同一臺AGV上使用，降低對主控器資源的消耗，降低故障率及故障排查難度，而這一系列的降低帶來的自然是成本的降低。 目前，興頌機器人的激光雷達已經與多個業(yè)內知名客戶合作，接受業(yè)內廣泛檢驗，未來興頌將努力實現(xiàn)從年產1萬臺到年產5萬臺甚至年產10萬臺產量的同時保持產品的一致性，同時，將激光導航技術擁有的更高精度、更長檢測距離、更廣檢測范圍移植到激光避障雷達上，讓激光避障雷達擁有更高的性能。歐鐳激光：3大產品矩陣 高度定制化能力歐鐳激光成立于2016年，是一家以位置感知技術為核心的高科技公司，公司致力于開發(fā)工具車輛、城市移動空間和BIM測量所需要的傳感器、激光雷達、光機電模組以及配套測試、測量軟件。作為國內最早進入激光雷達研制的企業(yè)之一，歐鐳激光通過貫通上下游產業(yè)鏈，目前已經具備了雷達總裝、總測的研保條件和能力。

三大產品矩陣歐鐳激光擁有成熟的DFM研發(fā)設計團隊；歐鐳自成立起，就聚焦于激光測距技術的開發(fā)及產品設計。從核心的光電測距引擎模塊，到高精度角度傳感器，以及運動與定位控制單元等；歐鐳的開發(fā)包含從器件到基礎模塊，再到激光雷達的全過程，有效的解決了量產制造和成本的瓶頸問題。目前已經順利推出 1D，2D，3D這3個系列的激光測距產品。歐鐳激光3大系列產品

高度定制化能力在產業(yè)化壁壘高的激光雷達的競爭格局中，通過領先的生產工藝和規(guī)模優(yōu)勢，已經逐步贏得來自全球用戶的認同和采用。其三大激光雷達系列產品憑借優(yōu)異性能及高價性比目前已經在AGV以及AMR行業(yè)得到廣泛應用。 而歐鐳激光除了能提供標準的激光雷達系列產品外，還可以針對不同的業(yè)務需求和應用場景，聚焦客戶實際需求提供定制化解決方案。 未來，歐鐳激光會朝著智能化產品、規(guī)模化制造的方向發(fā)展，貼近客戶需求開發(fā)不同系列的激光雷達產品，幫助客戶提升產品競爭力，并為客戶打造更加高效的解決方案。湘聚實業(yè)：從傳感器到激光導航一體解決方案深圳市湘聚實業(yè)有限公司成立于2002年，是一家專注于工業(yè)自動化核心功能部件和工業(yè)控制軟件的銷售、生產、研發(fā)以及數(shù)字化工廠方案設計和智能制造解決方案的系統(tǒng)集成商。自1997年將日本北陽傳感器導入中國以來，深圳湘聚已深耕國內智能物流行業(yè)二十五年，持續(xù)為AGV裝備制造廠商提供專業(yè)的導航系統(tǒng)解決方案。安全激光雷達湘聚實業(yè)代理的北陽UAM-05LP-T301激光雷達是一款通過德國萊茵TUV的PLd安全等級認證、保護區(qū)域可達5米、警告區(qū)域信號可達20米的安全激光雷達。北陽UAM激光雷達支持主從通訊，通過將主激光雷達輸入和輸出信號連接到控制器上，即可對所有激光雷達進行控制。同時，北陽UAM激光雷達的掃描角度270度、掃描時間30ms、角分辨率0.25度，可以通過以太網接口獲取激光雷達實時的點云數(shù)據(jù)。 目前該款雷達在業(yè)界安全激光雷達中體積最小，同時也是外商品牌中性價比最高的安全激光雷達，操作使用簡單、結構穩(wěn)定，抗震性能好，抗靜電能力強，自進入中國市場以來，該款激光雷達備受AGV企業(yè)青睞。激光無反SLAM定位軟件除了硬件激光傳感器外，湘聚實業(yè)還提供與硬件配套的激光導航軟件。

湘聚實業(yè)代理的博世力士樂激光無反SLAM定位軟件可為自主移動機器人在廠內的物流提供核心導航解決方案。博世力士樂激光定位軟件具有顯著的特點：一鍵制圖的功能；無需專家經驗的指導和任何基礎設施的改造；直觀和獨創(chuàng)性的圖形用戶界面（3D 視圖）；能在未知環(huán)境中實現(xiàn)初始化定位、自動地圖更新等，無需維護基礎設施。適用于多種移動機器人、多樣的行業(yè)和應用場景；支持多種型號的激光雷達及工業(yè)電腦，安裝方式靈活。借助北陽UAM-05LP-T301激光雷達，博世力士樂的激光無反SLAM定位軟件能夠自主的生成環(huán)境地圖并提供高精度的二維位置以及方向信息。作為可以安裝在硬件平臺上的軟件方案，能為車輛控制系統(tǒng)設計提供高自主靈活度。通過簡易和全面的軟件API 接口，能最大程度上為客戶簡化系統(tǒng)整合過程。目前，湘聚的安全激光雷達+博世力士樂激光無反SLAM定位軟件導航一體化解決方案已經在行業(yè)內得到了廣泛應用。富銳光學：三款激光雷達覆蓋AGV多場景應用山東富銳光學科技有限公司成立于2017年，是一家專注于工業(yè)級激光雷達傳感器的創(chuàng)新型高科技企業(yè)。公司由資深企業(yè)家和國內一流的激光雷達、激光器專家聯(lián)合創(chuàng)立，并聚集了一大批國內光電行業(yè)、雷達行業(yè)、算法行業(yè)、電子行業(yè)和機械自動化行業(yè)的頂級人才。 成立次年，富銳光學即推出了FO-SLS-31型、51型工業(yè)級2D激光雷達，同時，在2019年、2020年相繼推出——低成本2D激光雷達產品C100 和超高精度360°單線激光雷達R100，分別面向AGV機器人的避障及導航應用。

避障——FO-RSP-C100

FO-RSP-C100 是一款掃描式光電激光測量傳感器，屬于國內第一梯隊的低成本2D激光雷達產品。該產品集成了兩種主流的功能：270°超高清成像和工業(yè)級的環(huán)境適應性。具有結構緊湊、測量距離遠、環(huán)境適應能力強、精度高等優(yōu)點，主要應用于AGV、服務機器人、車輛避障等領域。目前產品已出貨并應用于機器人廠商產品中。

FO-RSP-C100激光雷達

導航——FO-SLS-51/31270°

FO-SLS-51/31系列激光雷達是富銳光學推出的一款掃描式光電激光測量傳感器，能夠對270°周圍環(huán)境進行掃描探測，在每個特定方向上通過向外發(fā)射短脈寬的激光脈沖并計算這個脈沖往返雷達與障礙物之間的時間計算障礙物與雷達之間在這個角度上的距離。主要應用于AGV定位及導航、交通流量監(jiān)控、港口及起重機碰撞防護、農機具自動駕駛、區(qū)域監(jiān)控、三維空間測量。

FO-SLS-51/31激光雷達

叉車導航——FO-RSF-R100

FO-RSF-R100是國內唯一的超高精度2D雷達產品，可實現(xiàn)360°超高清成像，具有國際上最高的測量精度，擁有超長的壽命和工業(yè)級的環(huán)境適應性，率先打破了進口產品的壟斷并實現(xiàn)了出貨。主要應用于叉車導航、AGV定位、區(qū)域監(jiān)測及避障防撞等多個智能設備領域。

FO-RSF-R100超高精度360°單線激光雷達富銳光學上述三款產品基本涵蓋了全部移動機器人領域，包括AGV搬運機器人、電路巡檢機器人、ARM搬運機器人等，目前已有多家企業(yè)與富銳光學達成了戰(zhàn)略合作協(xié)議，其產品在業(yè)內的認可度正在不斷提高。此外，富銳光學在濰坊的制造中心已建成1萬平米的廠房，具備年產15萬臺激光雷達、產值超10億的生產能力。賽加得：尺寸最小國產脈沖激光雷達助力AGV完美避障杭州賽加得傳感器有限公司是一家專業(yè)從事工業(yè)自動化產品的供應商，是集傳感器工控安全設備的研發(fā)、生產和銷售為一體的多元化企業(yè)。賽加得不僅吸收了德國先進的傳感器技術，而且與浙江大學的科研機構合作，逐步形成強大的技術和品牌優(yōu)勢。目前，面向AGV應用領域，公司主要以避障激光雷達和安全激光雷達為主。市場上最小的國產脈沖激光雷達脈沖法激光測距技術一般采用紅外激光，包括近紅外激光和中紅外激光。該波段激光有可見和非可見之分。且基于此技術的測距儀對相干性要求低、速度快、實現(xiàn)結構簡單、峰值輸出功率高、重復頻率高且范圍大。

賽加得TZ-02S系列避障雷達檢測范圍最大5米，掃描范圍270°，是目前市場上最小的國產脈沖激光雷達，外形尺寸6cm×6cm×8.5cm方便用戶集成；基于脈沖激光測距技術，相比發(fā)出連續(xù)恒定的光源，脈沖光能量值要高出1000倍，能夠確保測量的穩(wěn)定性和可靠性。同時結合納秒級窄脈沖技術，確保一類激光產品，對人眼安全；掃描速度超快，1秒可測量25000次，單圈掃描時間40ms；工業(yè)級設計，穩(wěn)定可靠。IP65、專用溫漂誤差消除設計、專業(yè)EMC設計和嚴苛測試、環(huán)境光和沖擊振動等測試；窗口可拆卸設計，方便維護、降低維護成本、提升產品使用壽命；最多16組可定義檢測區(qū)域，檢測區(qū)域可根據(jù)用戶需求定義為任意復雜、不規(guī)則形狀。該系列雷達直接應用在AGV小車的動態(tài)安全保護方案在靈活性和集成度方面具有明顯優(yōu)勢。可滿足動態(tài)安全保護解決方案所需求的安全標準，并可借助尺寸設計優(yōu)勢完美集成到應用中。安全激光雷達助力AGV安全等級提升除了TZ-02S系列避障雷達外，賽加得還推出了面向AGV小車安全防護以及工業(yè)場景的安全監(jiān)控的安全激光掃描儀。

該款安全激光掃描儀掃描范圍270°，0.5度角分辨率，具有保護和警告區(qū)域，可對保護區(qū)域進行輪廓監(jiān)控，采用通用輸入/輸出接口，內裝有外部裝置監(jiān)控裝置（EDM），內裝有科參數(shù)化的重啟鎖定功能/重啟延遲；可通過靜態(tài)輸入口實現(xiàn)的保護區(qū)域切換，通過配備增量式傳感器的動態(tài)輸入口實現(xiàn)的保護區(qū)域切換；同時還具有光學外罩污染檢測功能。目前，該產品已經在AGV領域得到了一定規(guī)模應用。

責任編輯：xj

原文標題：一文讀懂移動機器人AGV專用激光雷達

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