業(yè)內首款掃地機器人SLAM導航用VCSEL激光雷達量產

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

  掃地機器人發(fā)展至今，智能化和自動化已經成為掃地機的標配。面對復雜的掃拖環(huán)境，能否高效精準的進行場景建模、路線規(guī)劃并在掃拖過程中快速反應躲避障礙物，是消費者挑選掃地機時的重要考量因素。目前，掃地機通用的智能掃拖路線方案是用一個LDS激光測距雷達投射出一條筆直的激光線到物體上，用圖像傳感器接收反射光線，經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中進行路徑規(guī)劃。如果說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重要。

通過LDS測距激光雷達對周邊環(huán)境進行精準測距并建圖，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設計較為友好的特性，使得工程師能夠無須借助復雜的光學手段即可實現小尺寸單點圓形光斑。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(wěn)定性也遠高于EEL，且不受光學災變(COD)的影響。

  創(chuàng)新乃立足之本，瑞識科技自成立以來，積極推進VCSEL技術在各種應用場景的創(chuàng)新應用，致力成為VCSEL光學解決方案的先行者，以創(chuàng)新展現硬實力。今年瑞識科技發(fā)力智能掃地機市場，聯合掃地機器人行業(yè)頭部雷達方案公司，共同推出業(yè)內首款基于VCSEL技術的激光雷達方案并成功量產。該LDS激光測距雷達采用了瑞識PRAY系列VCSEL點激光，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點激光的方案具有低功耗、高壽命、高光束質量、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，在實現更小光斑尺寸的同時，克服了常規(guī)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臺給掃地機行業(yè)頭部客戶，未來出貨率將持續(xù)增長。在量產方面，瑞識通過VCSEL芯片制造工藝的設計和優(yōu)化來實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封測無塵工廠，通過基于ISO9001的全面質量管理體系，保證公司全線產品達到業(yè)內頂級的量產產品良率和品質。

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

  瑞識超窄光VCSEL技術為LDS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(guī)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傳感和光通信領域嶄露頭角。而作為行業(yè)領先的VCSEL芯片和光學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的應用領域。除掃地機行業(yè)以外，公司還積極布局智能汽車和智能硬件行業(yè)，其產品已通過IATF 16949國際汽車質量管理體系認證和AEC-Q102產品車規(guī)認證，并向國內新能源汽車頭部客戶量產出貨。

  據瑞銀數據預測，2025年中國掃地機器人市場規(guī)模將達到50億美元，而目前國內掃地機器人市場滲透率僅4%～6%，遠低于國外的13%。未來，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，也有望迎來爆發(fā)增長點。目前，用于LDS激光導航系統的瑞識PRAY系列產品已量產。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線激光避障傳感器，助力客戶為消費者帶來煥然一新的掃地機智能掃拖體驗，讓眾多用戶切身感受到，掃地機器人開始變聰明、變好用了。