RoboSense AC1: Mobilní oko řídící humanoidního robota pro průmyslové využití s pokročilým umělým vnímáním

V dynamické oblasti robotického vnímání byla vždy základní výzvou schopnost strojů „jasně vidět svět“ a chápat ho s lidskou, či dokonce nadlidskou přesností. Stejně jako biologické vidění zajišťuje více než 80 % získávání informací o prostředí u lidí, schopnost vnímání robota přímo určuje rozsah a složitost jeho využití.

Avšak po desetiletí hlavní technologie měření hloubky – včetně monokulárního, binokulárního vidění, strukturovaného světla a iToF – čelily vrozeným omezením. Tyto řešení buď spoléhají na odhadovací algoritmy, což vede ke snížené spolehlivosti, trpí nedostatkem odolnosti kvůli citlivosti na okolní světlo a vlastnosti materiálů, nebo mají problémy s rozšiřitelností kvůli nepřijatelným rozměrům a nákladům.

Tento dlouhodobý problém podnítil RoboSense k vývoji revolučního přístupu založeného na digitální dToF (přímá doba letu) LiDAR technologii, která proměnila ambiciózní koncept „robotího oka“ v hmatatelnou, průmyslově využitelnou realitu.

Významný milník přišel 2. prosince, kdy Z-MOV Robotics představila svého humanoidního robota T800, plnohodnotnou, vysoce efektivní univerzální platformu. Klíčové je, že T800 je vybaven jádrovou komponentou vnímání RoboSense AC1 (Aktivní kamera), což dokládá jeho okamžitou připravenost na trh s prodejem již od startovací ceny 180 000 jüanů. S výškou 1,73 m a hmotností 75 kg nabízí T800 pokročilé konfigurace jako kloubový modul s maximálním točivým momentem 450 N·m, obratné ruce a pevnou baterii. Jeho přizpůsobivost pokrývá různé scénáře, od spolupráce ve výrobě po hotelové služby, úspěšně prošel ověřením technologie v uzavřené smyčce a je nyní připraven k masovému průmyslovému nasazení.

Jako základní kámen všesměrového vnímacího systému T800 integruje RoboSense AC1 LiDAR, RGB kameru a IMU. Tento inovativní design dosahuje fúze na úrovni hardwaru a prostorově-časové synchronizace informací o hloubce, obrazu a pohybovém postoji. Tento integrovaný datový tok je zásadní pro milisekundové modelování prostředí a inteligentní plánování trasy řízené umělou inteligencí, což umožňuje přesně vyhýbat se překážkám a flexibilně se pohybovat v složitých, dynamických prostředích.

AC1 již získává široké uznání a masové přijetí od předních společností jako Z-MOV Robotics, pevně se etabloval jako klíčové „mobilní oko robota“ a hlavní hnací síla urychlující průmyslové využití humanoidních robotů.

01. Digitální revoluce: Proč je digitální LiDAR od RoboSense průlomový

Technická výzva měření hloubky byla vždy jemnou rovnováhou mezi přesností, spolehlivostí a náklady. Každé tradiční řešení selhává alespoň v jednom z těchto klíčových aspektů:

• Monokulární/Binokulární vidění: Hloubku odhaduje nepřímo, silně závislé na texturách scény a citlivé na změny osvětlení.
• Strukturované světlo: Nabízí slušnou přesnost, ale je výrazně ovlivněno okolním světlem, což omezuje použití venku a ve velkých prostorách.
• iToF: Kompatní, ale často postrádá robustní výkon v univerzálních, složitých prostředích.

Vrozená dToF technologie LiDARu, která přímo měří dobu letu světla, má přirozenou výhodu v spolehlivosti měření hloubky. Historicky však byla omezena nízkým rozlišením, velkými rozměry a vysokými náklady, což ji omezovalo na specializované, špičkové automobilové aplikace.

Digitální transformace RoboSense tento patový stav zásadně prolomila pomocí čipové rekonstrukce. Vlastní plošný SPAD-SoC přijímací čip a adresovatelný 2D skenovací VCSEL vysílací čip integrují složitý optický systém tradičního LiDARu na miniaturní čip. Tato inovace dosahuje „kamerového“, plně pevného provedení.

Tato digitální architektura přináší dvě zásadní revoluce:

1. Skok v rozlišení: Rozlišení dramaticky vzrostlo na ekvivalent 144 řad, což výrazně překonává 128řadý LiDAR používaný na pokročilých autonomních vozidlech L4 jako Baidu Apollo Go. To poskytuje hustotu bodového mraku dostatečnou pro robustní a husté vnímání prostředí.
2. Výrazné snížení nákladů a rozměrů: LiDARy, které dříve stály stovky tisíc jüanů, lze nyní vyrábět ve velkém za cenu srovnatelnou s RGBD kamerou. Rozšíření LiDARu v běžných vozidlech za cenu kolem 100 000 jüanů přímo dokládá tuto změnu.

Skutečná hodnota jakékoli technologie je nakonec potvrzena trhem. V roce 2025 očekává RoboSense dodávku více než 200 000 jednotek svého digitálního plně pevného LiDARu. Široké přijetí digitálního LiDARu nyní pohání technologickou konvergenci v celém odvětví RGBD kamer. Historická debata mezi zastánci tradičního vidění a LiDARu postupně ustupuje, protože technologie dToF dosahuje komplexního vítězství v přesnosti, nákladech a spolehlivosti.

Hlavní strategií iterace RoboSense je vylepšování čipů s cílem dosáhnout jedno- až dvouletého cyklu produktových inovací. To odpovídá vývoji kamer od VGA po 4K a 8K, což přináší kvalitativní skok v pevně stavěném LiDARu s neustálým zlepšováním výkonu a výrazným snižováním nákladů.

Tato strategie je založena na technologii SPAD čipů, která má na úrovni čipu společné rysy se současnou CMOS technologií. To umožňuje RoboSense využívat zralý průmyslový řetězec CMOS, suroviny a výrobní procesy, čímž zajišťuje pevný základ pro rozsáhlou výrobu. Do budoucna bude RoboSense pokračovat v podpoře konvergence technologie RGBD kamer směrem k dToF řešením, urychlujíc iteraci čipů rozšiřováním tržního rozsahu a výrobních kapacit.

Očekává se, že během příštích pěti až deseti let bude digitální pevný LiDAR pravděpodobně následovat  Mooreův zákon, dosahujíc rychlých pokroků v rozlišení a kontrole nákladů. S tímto výhledem se RoboSense letos plně zavázal k digitální cestě a předpovídá, že celý LiDAR průmysl se postupně vydá tímto směrem. RoboSense vnímá digitální LiDAR jako klíčový hnací motor pro dosažení ziskovosti a zajištění dlouhodobého, stabilního růstu.

Qiu Chunchao, generální ředitel RoboSense, zdůraznil, že zatímco výsledky za třetí čtvrtletí odrážely ukončení minulých produktových cyklů, silná podpora masové výroby digitálních produktů a nárůst nových zakázek jsou zásadní pro budoucí směřování společnosti.

02. RoboSense AC1: Průkopnická aktivní kamera pro inteligentní mobilní vnímání

Soustředěním se na klíčový koncept „robotího oka“ vytvořil RoboSense novou produktovou kategorii, Aktivní kameru, a představil průlomový AC1 jako své první integrované řešení vnímání. AC1, navržený jako „mobilní oko“, řeší odborně zásadní problémy robotů v lokalizaci, vyhýbání se překážkám a robustním mapování prostředí. Díky inovativní hardwarové integraci a komplexní podpoře ekosystému poskytuje AC1 průmyslu silné řešení, které spojuje pokročilou technologii s praktickým využitím.

Uvedený v březnu 2025, RoboSense AC1 představuje zlomový okamžik. Poprvé dosáhl hardwarové prostorově-časové synchronní fúze tří klíčových senzorů: LiDARu, RGB kamery a IMU. Tato inovace posunula robotické vnímání za pouhé skládání více zařízení do nové fáze pokrytí jedním přístrojem pro všechny scénáře.

Klíčové technické parametry a výhody AC1:

• Vyvážený dosah a přesnost: AC1 poskytuje stabilní přesnost měření vzdálenosti 3 cm (1σ), což je zásadní pro spolehlivé plánování trasy a mapování prostředí, přičemž přesnost je udržována konzistentně na různých vzdálenostech.
• Široké zorné pole (FoV): Jeho fúzní vnímání dosahuje 120° × 60°, což je o 70 % lepší než u tradičních 3D kamer. Toto široké zorné pole snižuje potřebu častých úprav úhlu pohledu, čímž zvyšuje efektivitu robota.
• Velmi dlouhý měřicí dosah: Nabízí maximální detekční vzdálenost 70 metrů, což výrazně překonává tradiční 3D kamery. I u objektů s nízkou odrazivostí (10 %) dosahuje přesnou detekci na 20 metrů a věrně obnovuje tvar a velikost blízkých i vzdálených objektů.

• Odolnost vůči prostředí: AC1 vykazuje silnou imunitu vůči silnému světelnému rušení (až do 100kLux) a může pracovat nepřetržitě v interiéru i exteriéru. Tím překonává omezení „použitelný uvnitř, omezený venku“, která jsou běžná u mnoha tradičních senzorů.
• Kompaktní a pevný design: Navržen jako lehký, pevný modul, AC1 je výrazně menší než tradiční sestavy více senzorů, což usnadňuje jeho integraci do různých robotických platforem. Je také konstruován pro průmyslový provoz, schopný odolávat náročným podmínkám.
• Ekonomické řešení: Díky integraci více senzorů do jednoho hardwarově sloučeného celku nabízí AC1 cenově výhodnější řešení než sestavování samostatných LiDARů a kamer, což usnadňuje širší komerční využití.

Ekosystém připravený na umělou inteligenci: Podpora vývojářů pro rychlé nasazení

Aby se snížily překážky ve vývoji a urychlila inovace, je AC1 plně podporován ekosystémem AI-Ready. Tento komplexní balík nabízí:

• AC Studio: Jednotný nástrojový balík poskytující kompletní otevřený SDK, včetně ovladačů, nástrojů pro sběr dat, pokročilých funkcí kalibrace a fúze dat a prostředí pro křížovou kompilaci. To umožňuje vývojářům přejít od měsíčního „vynalézání kola“ u základního softwaru k rychlé „stavbě z kostek“, výrazně zkracující dobu nasazení.
• Otevřené algoritmy: Knihovna algoritmů zahrnuje špičkové technologie jako SLAM (současná lokalizace a mapování), sémantickou segmentaci a 3D Gaussovské rozptylování a je kompatibilní s hlavními AI výpočetními platformami. To umožňuje vývojářům vynechat základní vývoj algoritmů a přímo se věnovat scénářově a funkčně orientovanému sekundárnímu vývoji.
• WIKI a datové sady: Komplexní dokumentace WIKI slouží jako vývojářské centrum pro Aktivní kameru. Navíc připravené datové sady pro různé scénáře (postupně uvolňované) poskytují cenná tréninková data pro AI modely, což dále usnadňuje vývoj.

Toto integrované „hardware + software + data“ řešení umožňuje široké přizpůsobení AC1 v různých scénářích, včetně humanoidních robotů, dronů, autonomní jízdy, průmyslových a domácích servisních robotů. Jeho schopnosti se také rozšiřují na tvorbu digitálních dvojčat, 3D skenování a modelování, monitorování prostředí a sledování zásob.

Závěr: RoboSense AC1 – Cesta k opravdově inteligentním robotům

Stručně řečeno,  RoboSense AC1 Aktivní kamera představuje zásadní průlom proti omezením tradičních 3D kamer. Díky vynikajícím výkonům efektivně splňuje náročné požadavky inteligentních robotů na bezpečné vyhýbání se překážkám, přesné mapování a spolehlivou mobilní koordinaci jak v interiéru, tak v exteriéru. To nejen výrazně zvyšuje provozní efektivitu a bezpečnost, ale také umožňuje novou generaci autonomních strojů.

RoboSense prostřednictvím své inovativní digitální LiDAR technologie a výkonné AC1 Aktivní kamery nepředává pouze komponenty; definuje  standard vnímání pro průmysl inteligentních robotů. Nabídkou integrovaného, hardwarově sloučeného řešení doplněného robustním AI-Ready ekosystémem výrazně snižuje překážky ve vývoji pro robotické vývojáře. Cenová dostupnost a snadnost použití demokratizují přístup k pokročilému vnímání, umožňující firmám všech velikostí rychle vyvíjet špičkové robotické produkty.

AC1 znamená zásadní posun v robotickém vidění – od „pasivního snímání“ k opravdovému „aktivnímu, inteligentnímu vnímání“ . Nabízí robustní řešení omezení a složitostí integrace tradičních vícesenzorových systémů. To představuje novou technologickou filozofii: hlubokou integraci hardwaru a algoritmů, která umožňuje robotickému vnímání skutečně překonat lidské smyslové limity a posouvá nás směrem k budoucnosti všudypřítomné prostorové inteligence.

Pro mezinárodní inženýry a vývojáře AC1, podporovaný svým AI-Ready ekosystémem, proměňuje vývoj z boje se základními nástroji v zjednodušený proces podporující skutečné inovace. Pro robotický průmysl to znamená revoluci v efektivitě a především rozhodující začátek další evoluce inteligentních robotů. Jak se řada Aktivních kamer rozšiřuje, s AC1 v čele, RoboSense bude neustále pohánět vývoj technologie robotického vnímání a připravovat cestu světu, kde roboti vybavení zrakovými systémy, které „překonávají lidské oko“, učiní digitalizaci a rozumové zpracování fyzického světa všudypřítomnou realitou.

Reference

1. https://www.robosense.ai/en/rslidar/AC1
2. https://mp.weixin.qq.com/s/sV_BWw5S4twSHM0PhTyxWg?scene=1