RoboSense AC1: Præcis AI LiDAR Dybdekamera til Robotik og SLAM

De hurtige fremskridt inden for kunstig intelligens, selvkørende kørsel og robotteknik kræver løbende mere avancerede sanseteknologier. I dette udviklende landskab er dybdekameraer blevet afgørende komponenter, der gør det muligt for maskiner at opfatte deres omgivelser med en vigtig tredje dimension – dybde. For dem, der er nye på området, måler et dybdekamera den præcise afstand mellem sig selv og objekter i sit synsfelt, hvilket grundlæggende ændrer, hvordan robotter interagerer med den fysiske verden.

Mens traditionelle 2D RGB-kameraer fanger levende visuelle data, mangler de iboende præcis afstandsinformation, hvilket tvinger systemer til at gætte dybden i stedet for at måle den direkte. Denne begrænsning er en væsentlig hindring for avancerede opgaver, der kræver rumlig bevidsthed. Til sammenligning leverer dybdekameraer eksplicit afstandsdata, som, når de kombineres med X- og Y-koordinater, muliggør beregning af nøjagtige 3D-rumlige positioner for hvert punkt i en scene.

De vedvarende udfordringer ved traditionelle 3D-syn

De nuværende mainstream dybdekamerateknologier – herunder struktureret lys, indirekte Time-of-Flight (iToF) og stereosyn – præsenterer hver især et unikt sæt kompromiser:

• Stereosyns følsomhed: RGB-stereokameraer er stærkt afhængige af billedfunktioners matchning. Deres ydeevne kan forringes betydeligt i svagt lys, overeksponerede forhold eller scener uden tilstrækkelig tekstur til pålidelig funktionsekstraktion.
• Begrænsninger ved struktureret lys: Selvom det tilbyder højpræcis 3D-rekonstruktion på kort afstand, er struktureret lys sårbart over for forstyrrende omgivende lys. De projicerede mønstre kan blive udvaskede i lyse omgivelser, hvilket gør det ineffektivt på længere afstande (typisk over 5 meter) eller udendørs.
• iToF's støjproblemer: iToF-teknologien giver hurtig afstandsmåling, men signalet er modtageligt for multipath-refleksioner, hvilket ofte fører til høj datastøj og nedsat robusthed, hvilket hæmmer konsekvent opfattelse.

Udover disse individuelle sensorudfordringer benytter mange avancerede robotapplikationer en "sensorstabling"-metode, der kombinerer LiDAR, kameraer og inertimåleenheder (IMU'er). Denne multisensorintegration medfører dog sine egne problemer: kompleks driverudvikling, besværlig datafusion, omstændig kalibrering og vanskelig implementering. De resulterende klodsede, komplekse systemer er ofte uegnede til masseproduktion og skaber betydelige barrierer for skalerbar robotudvikling.

Præsentation af RoboSense AC1: En ny æra for aktiv kamerateknologi

Som svar på disse vedvarende udfordringer og de hastigt stigende krav til intelligente robotter lancerede RoboSense officielt sin banebrydende Aktive Kamera, AC1, samt dets omfattende AI-Klare økosystem. AC1 repræsenterer en banebrydende, alt-i-en løsning til udvikling af robotopfattelse, der grundlæggende gentænker, hvordan maskiner "ser".

RoboSense AC1 er designet til at levere hardware-niveau sammensmeltet information omfattende dybde, farve og bevægelsesstilling. Denne innovative tilgang frigør robotopfattelseskonfigurationer fra den traditionelle, besværlige metode med at stable forskellige sensorer. Resultatet er en simpel, effektiv og kommercielt levedygtig løsning bygget til masseproduktion. Som supplement til denne hardwaregennembrud udstyrer AI-Klare økosystem udviklere med nødvendige softwareværktøjer og åbne algoritmer, hvilket dramatisk forbedrer udviklingseffektiviteten og forkorter projektforløb.

Robotens sande øje: AC1's kerneinnovation og overlegne ydeevne

AC1 er mere end blot en trinvis opgradering; det repræsenterer et kvalitativt spring i 3D-opfattelsesevner. RoboSense's dybe innovation på hardwareniveau, baseret på deres masseproducerede fuld-stack LiDAR-chipteknologi, gør det muligt for AC1 at opnå rumtidsmæssig synkron sammensmeltning af dybde-, farve- og bevægelsesstillingsinformation. Denne aktive dataindsamling går ud over passiv modtagelse og tilbyder en hidtil uset forståelse af omgivelserne.

Hvorfor vælge RoboSense AC1?

Vigtige tekniske specifikationer og fordele ved RoboSense AC1:

• Hardware-niveau multimodal sammensmeltning: AC1 sammensmelter unikt LiDAR-dybde, RGB-farve og IMU-data på hardwareniveau. Det betyder synkroniserede output af præcis dybde, levende farvebilleder og nøjagtig bevægelsesstilling, hvilket eliminerer dataasynkroniseringsproblemer og akkumulerede kalibreringsfejl, som er almindelige i multisensorsystemer. Til dynamiske opgaver som forhindringsundgåelse får robotter realtids, højpræcise punktskyer og semantiske billeder, der samtidig opfatter et objekts position, form og bevægelse.
• Ultrapræcis dybdesansning: Opnår en imponerende 3 cm (1σ) nøjagtighed, der leverer præcise 3D-rumdata, som er afgørende for avanceret SLAM og selvstyrende navigation. Denne nøjagtighed forbliver stabil over hele driftsområdet.
• Udvidet rækkevidde: Tilbyder en maksimal rækkevidde på 70 meter, en betydelig 600 % forøgelse sammenlignet med mange traditionelle 3D-kameraer, hvilket gør det muligt for robotter at opfatte længere og planlægge mere effektivt.
• Bredt synsfelt (FoV): Har et bredt dybde-FoV på 120° × 60° og et RGB-FoV på 144° × 78°. Dette kombinerede ultrabrede sammensmeltede synsfelt er 70 % større end traditionelle 3D-kameraer, hvilket sikrer omfattende sceneoverblik og robust objektsporing.

• Uovertruffen miljørobusthed: AC1 fungerer pålideligt under vanskelige forhold, herunder 100kLux direkte sollys. Dens rækkevidde påvirkes ikke af varierende lysforhold, hvilket sikrer konsistente data både i klart dagslys og totalt mørke. Denne evne giver robotter "alt-vejr, alt-terrain" visuel frihed, der muliggør drift i forskellige indendørs og udendørs scenarier.
• Kompakt og robust design: Designet som en let, solid-state enhed er AC1 kun 1/3 af størrelsen af traditionelle multisensorsystemer. Den er bygget til at modstå ekstreme temperaturer fra -20°C til 60°C, hvilket gør den robust nok til forskellige mobile og industrielle platforme.
• Omkostningseffektiv løsning: Med sit højt integrerede design har AC1 en enhedsomkostning, der er 40 % lavere end at samle separate kameraer og LiDAR-enheder, hvilket baner vejen for bredere kommerciel anvendelse og masseproduktion.
  

AI-Klare økosystem: Styrker udviklere, fremskynder kommercialisering

RoboSense AC1's innovation rækker ud over hardwaren. Dets uundværlige AI-Klare økosystem er designet til grundlæggende at omforme udviklingscyklussen og fremskynde kommercialiseringen af intelligente robotter.

Dette omfattende økosystem inkluderer:

• AC Studio: Et alt-i-en værktøjssæt, der tilbyder et åbent SDK med drivere, node-datainnsamling, datakalibreringsværktøjer, datafusionsgrænseflader og tværkompileringsmiljøer. Dette gør det muligt for udviklere at gå fra at bruge måneder på at "genopfinde hjulet" ved grundlæggende softwareopgaver til hurtigt at "bygge med klodser", hvilket væsentligt forkorter implementeringstiden.
• Åbne algoritmer: AC Studio tilbyder kernealgoritmer til kritiske funktioner som lokalisering, SLAM (samtidig lokalisering og kortlægning), 3D Gaussisk spredning (til effektiv punktskyrekonstruktion), objektdetektion og genkendelse, semantisk segmentering og multimodal punktsky- og synsfusion. Dette giver udviklere mulighed for at springe grundlæggende algoritmeudvikling over og direkte engagere sig i scenarie- og funktionsorienteret videreudvikling.
• WIKI & datasæt: En omfattende WIKI fungerer som et udviklerdokumentationscenter for det Aktive Kamera og dets økosystem. Derudover vil udvalgte datasæt til forskellige scenarier gradvist blive frigivet gratis og give værdifulde træningsdata til AI-modeller.

Dette robuste AI-Klare økosystem muliggør en hurtig softwareiterationsmodel, der driver produktudvikling og kommercialisering. RoboSense's rige AI-DNA, støttet af årtiers erfaring med AI-modeller, databaser og supercomputere, placerer virksomheden som en af de få, der integrerer avancerede sensorfunktioner med robuste AI-algoritmer og hardwareudvikling.

Udvidelse af horisonter: Alsidige anvendelser af RoboSense AC1

RoboSense AC1, med sin hardware-niveau sammensmeltning og kraftfulde AI-Klare økosystem, er klar til at åbne op for et bredt spektrum af anvendelser, der kræver præcis dybde-, farve- og bevægelsesstillingsinformation.

• Robotnavigation & SLAM: Muliggør præcis SLAM og selvstyrende navigation for AGV'er, service-robotter og humanoide robotter, selv i komplekse, dynamiske miljøer.
• Avancerede AI- og synssystemer: Understøtter avanceret lokalisering, robust forhindringsdetektion og sofistikerede objekgenkendelsesopgaver.
• Indendørs og udendørs alsidighed: Dens sollysbestandige ydeevne sikrer pålidelig drift i forskellige indendørs og udfordrende udendørs scenarier.
• Digitale tvillingemiljøer & 3D-modellering: De præcise 3D-data, som AC1 leverer, er ideelle til opbygning af digitale tvillinger, 3D-scanning, miljøovervågning og lagerbeholdningsovervågning.
• Specifikke industrielle og forbrugerrobotter:
  • Selvkørende køretøjer: Forbedrer opfattelsen for sikrere og mere pålidelige selvkørende systemer.
  • Industrierobotter: Forbedrer præcisionen til opgaver som samling, kvalitetskontrol og logistik.
  • Hjemmerobotter: Muliggør smartere navigation, interaktion og opgaveudførelse i komplekse hjemmemiljøer.
  • Små robotplæneklippere: Traditionelt er præcis grænseidentifikation og forhindringsundgåelse under varierende vejrforhold store udfordringer. En AC1-udstyret smart plæneklipper kan nøjagtigt identificere komplekst terræn, registrere plænegrænser med centimeters nøjagtighed og følsomt undgå forhindringer som legetøj eller dekorationer. Dens robusthed sikrer stabil drift selv i regnvejr eller tåge og optimerer dynamisk ruter for effektiv og jævn dækning.
  • Humanoide robotter: Den kompakte størrelse og hardware-sammensmeltede data er særligt fordelagtige for humanoide, hvor plads til installation er begrænset, og kompleks sensorjustering er en udfordring.

Førende eksperter anerkender AC1's transformerende potentiale. Li Yuexuan, algoritmeingeniør ved Nationalt og Lokalt Fælles Ingeniørforskningscenter for Humanoide Robotter, bemærkede: "Pladsen til at installere sensorer på eksisterende humanoide robotter er begrænset, og det er besværligt at kalibrere og justere forskellige sensorer separat, og der mangler brugervenlige multisensorfusionsalgoritmer. AC1 sparer installationsplads, kan direkte sammensmelte algoritmer for billeder, punktskyer og IMU og opnår fremragende SLAM-, opfattelses- og lokaliseringsresultater."

Yang Guodong, medstifter af Lingbao CASBOT og leder af Motion Intelligence F&U-centeret, tilføjede: "Vores opfattelses- og hardwareteams er meget tilfredse med AC1. Det eliminerer ikke blot det besværlige arbejde med at kalibrere og justere forskellige sensorer separat, men reducerer også antallet af hardwarekomponenter, hvilket sparer intern plads og er meget venligt for designet af kompakte humanoide robotter."

Konklusion: Baner vejen for virkelig intelligente robotter

RoboSense AC1 bryder grundlæggende igennem begrænsningerne ved traditionelle 3D-kameraer og tilbyder overlegne ydeevner, der opfylder de krævende opfattelsesbehov hos moderne intelligente robotter. Det muliggør sikker forhindringsundgåelse, højopløsningskortlægning og præcis hånd-øje-koordination til både indendørs og udendørs brug, hvilket væsentligt forbedrer effektivitet og sikkerhed på tværs af forskellige anvendelser.

Som en global leder inden for robotteknologiske platforme sætter RoboSense gennem AC1 LiDAR Dybdekamera og dets AI-Klare økosystem en ny standard for opfattelse i den intelligente robotbranche. Ved at tilbyde en omfattende, lukket sammensmeltning fra hardware til algoritmer sænker RoboSense markant udviklingsbarriererne for robotudviklere. Dets høje omkostningseffektivitet og brugervenlighed demokratiserer avancerede opfattelsesevner og gør det muligt for virksomheder i alle størrelser hurtigt at udvikle banebrydende robotprodukter.

AC1 markerer et afgørende skifte i robotsyn – fra "passiv billeddannelse" til "aktiv opfattelse." Det er ikke blot en erstatning for eksisterende 3D-kameraer, men en robust løsning på kompatibilitets- og anvendelsesbegrænsningerne ved komplekse multisensorsynsstakke. Det indkapsler en ny teknologisk filosofi: dyb integration af hardware og algoritmer for at give robotter en opfattelse, der virkelig overgår menneskelige sanser og fører os mod rumlig intelligens.

For udviklere forvandler AC1's AI-Klare økosystem dem fra værktøjsbrugere til innovationsledere. For branchen markerer det en effektivitetens revolution og begyndelsen på næste udviklingstrin for intelligente robotter. Efterhånden som den Aktive Kamera-produktlinje udvides, vil RoboSense fortsætte med at drive udviklingen af robotopfattelsesteknologi. Når flere robotter udstyres med synssystemer, der virkelig "overgår det menneskelige øje," vil digitaliseringen og intellektualiseringen af den fysiske verden gå fra science fiction til en håndgribelig, udbredt virkelighed.

Referencer

1. https://www.robosense.ai/en/rslidar/AC1
2. https://mp.weixin.qq.com/s/-jHwfS9TguuiLT8GyNDZnw?scene=1