RoboSense AC1: Der mobile, sehende humanoide Fahrroboter für die Industrialisierung mit fortschrittlicher KI-Wahrnehmung

Im dynamischen Bereich der Roboterwahrnehmung bestand die grundlegende Herausforderung stets darin, Maschinen zu ermöglichen, die Welt „klar zu sehen“ und sie mit menschlicher oder sogar übermenschlicher Genauigkeit zu verstehen. So wie das biologische Sehen für Menschen über 80 % der Umweltinformationen liefert, bestimmt die Wahrnehmungsfähigkeit eines Roboters direkt den Umfang und die Komplexität seiner Einsatzmöglichkeiten.

Doch jahrzehntelang standen gängige Tiefenmessverfahren – darunter monokulare, binokulare, strukturierte Beleuchtung und iToF – vor grundlegenden Engpässen. Diese Lösungen basieren entweder auf schlussfolgernden Algorithmen, was die Zuverlässigkeit beeinträchtigt, leiden unter mangelnder Robustheit durch Anfälligkeit für Umgebungslicht und Materialeigenschaften oder stoßen aufgrund von Größe und Kosten an Skalierungsgrenzen.

Dieses langjährige Dilemma veranlasste RoboSense, einen revolutionären Ansatz auf Basis der digitalen dToF (direkte Laufzeitmessung) LiDAR-Technologie zu entwickeln, der das ehrgeizige Konzept eines „Roboterauges“ in eine greifbare, industriell nutzbare Wirklichkeit verwandelt.

Ein bedeutender Meilenstein wurde am 2. Dezember erreicht, als Z-MOV Robotics seinen T800 Humanoiden Roboter vorstellte, eine vollwertige, hocheffiziente Universalplattform. Entscheidend ist, dass der T800 mit dem RoboSense AC1 (Aktivkamera) als Kernwahrnehmungskomponente ausgestattet ist und damit sofort marktreif ist, mit einem Startpreis von 180.000 Yuan. Mit einer Größe von 1,73 m und einem Gewicht von 75 kg verfügt der T800 über fortschrittliche Ausstattungen wie ein Gelenkmodul mit 450 N·m Spitzendrehmoment, geschickte Hände und eine Festkörperbatterie. Seine Anpassungsfähigkeit reicht von der Zusammenarbeit in Fabriken bis zum Hotelservice, nachdem er erfolgreich seine Technologie im geschlossenen Regelkreis geprüft hat und nun für den industriellen Massenbetrieb bereitsteht.

Als Grundpfeiler des allseitigen Wahrnehmungssystems des T800 integriert die RoboSense AC1 einen LiDAR, eine RGB-Kamera und eine IMU. Dieses innovative Design ermöglicht eine hardwareseitige Verschmelzung und raumzeitliche Ausrichtung von Tiefen-, Bild- und Bewegungsdaten. Dieser integrierte Datenstrom ist entscheidend für die millisekundengenaue Umweltmodellierung und KI-gestützte intelligente Wegplanung des T800, wodurch er Hindernisse präzise umgeht und sich flexibel in komplexen, dynamischen Umgebungen bewegt.

Der AC1 erfährt bereits breite Anerkennung und wird von führenden Unternehmen wie Z-MOV Robotics in großer Stückzahl eingesetzt, wodurch er sich als unverzichtbares „mobiles Roboterauge“ und als wichtiger Motor für die Beschleunigung der Industrialisierung humanoider Roboter etabliert.

01. Die digitale Revolution: Warum RoboSense’s digitaler LiDAR bahnbrechend ist

Die technische Herausforderung der Tiefenmessung war stets ein heikles Gleichgewicht zwischen Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Kosten. Jede herkömmliche Lösung weist in mindestens einem dieser wichtigen Aspekte Schwächen auf:

• Monokulares/binokulares Sehen: Ermittelt die Tiefe indirekt, stark abhängig von Oberflächenstrukturen und anfällig für Lichtveränderungen.
• Strukturierte Beleuchtung: Bietet gute Genauigkeit, wird jedoch stark durch Umgebungslicht beeinträchtigt, was den Einsatz im Freien und in großen Räumen einschränkt.
• iToF: Kompakt, aber oft nicht robust genug für allgemeine, komplexe Umgebungen.

LiDARs eingebaute dToF-Technologie, die die Lichtlaufzeit direkt misst, besitzt von Natur aus eine hohe Zuverlässigkeit bei der Tiefenmessung. Historisch war sie jedoch durch geringe Auflösung, große Bauformen und hohe Kosten begrenzt, weshalb sie hauptsächlich in speziellen, hochwertigen Automobilanwendungen eingesetzt wurde.

Die digitale Transformation von RoboSense hat diese Blockade durch einen chipbasierten Wiederaufbau grundlegend durchbrochen. Der firmeneigene flächenbasierte SPAD-SoC-Empfängerchip und der adressierbare 2D-Scan-VCSEL-Senderchip integrieren das komplexe optische System herkömmlicher LiDARs auf einem winzigen Chip. Diese Innovation ermöglicht eine „kameragleiche“, vollfestkörperliche Bauform.

Diese digitale Architektur bringt zwei tiefgreifende Neuerungen:

1. Sprung bei der Auflösung: Die Auflösung stieg dramatisch auf das Äquivalent von 144 Linien, deutlich mehr als die 128-Linien-LiDARs moderner L4-Selbstfahrfahrzeuge wie Baidus Apollo Go. Dies liefert eine Punktwolken-Dichte, die eine robuste und dichte Umweltwahrnehmung ermöglicht.
2. Enorme Kosten- und Größenreduktion: LiDAR-Einheiten, die früher Hunderttausende Yuan kosteten, können nun in Massenproduktion zu Preisen hergestellt werden, die mit RGBD-Kameras vergleichbar sind. Die Verbreitung von LiDAR in Konsumfahrzeugen um die 100.000 Yuan ist ein direkter Beleg für diesen Wandel.

Der wahre Wert jeder Technologie zeigt sich letztlich im Markt. Für 2025 erwartet RoboSense eine Auslieferung von über 200.000 Einheiten seines digitalen Vollfestkörper-LiDARs. Die breite Einführung digitaler LiDARs treibt eine technologische Annäherung in der gesamten RGBD-Kamera-Branche voran. Die historische Debatte zwischen traditionellen Sicht- und LiDAR-Befürwortern klingt allmählich ab, da die dToF-Technologie in Genauigkeit, Kosten und Zuverlässigkeit umfassend siegt.

Die Kernstrategie von RoboSense bei der Weiterentwicklung beruht auf Chip-Verbesserungen mit einem Produktzyklus von ein bis zwei Jahren. Dies entspricht der Entwicklung von Kameras von VGA zu 4K und 8K und treibt einen qualitativen Sprung bei Vollfestkörper-LiDARs mit stetigen Leistungssteigerungen und erheblichen Kostensenkungen voran.

Diese Strategie basiert auf der SPAD-Chip-Technologie, die auf Chip-Ebene Gemeinsamkeiten mit der aktuellen CMOS-Technik aufweist. Dadurch kann RoboSense die ausgereifte CMOS-Industriekette, Rohstoffe und Fertigungsverfahren nutzen und so eine solide Grundlage für die Großserienfertigung schaffen. Künftig wird RoboSense die Annäherung der RGBD-Kameratechnik an dToF-Lösungen weiter vorantreiben und die Chip-Weiterentwicklung durch Marktausweitung und Produktionssteigerung beschleunigen.

Es wird erwartet, dass digitaler Vollfestkörper-LiDAR in den nächsten fünf bis zehn Jahren wahrscheinlich dem Mooreschen Gesetz folgt und rasche Fortschritte bei Auflösung und Kostenkontrolle erzielt. RoboSense hat sich in diesem Jahr voll auf eine digitale Roadmap festgelegt und prognostiziert, dass sich die gesamte LiDAR-Branche schrittweise in diese Richtung entwickeln wird. Digitaler LiDAR gilt als entscheidender Wachstumstreiber für Profitabilität und langfristiges, stabiles Wachstum.

Qiu Chunchao, Geschäftsführer von RoboSense, betonte, dass das Ergebnis im dritten Quartal zwar den Abschluss vergangener Produktzyklen widerspiegelt, die starke Förderung der Massenproduktion digitaler Produkte und die Ansammlung neuer Aufträge jedoch entscheidend für die künftige Entwicklung des Unternehmens sind.

02. RoboSense AC1: Die wegweisende Aktivkamera für intelligente mobile Wahrnehmung

Mit Fokus auf das Kernversprechen des „Roboterauges“ hat RoboSense eine neue Produktkategorie geschaffen, die Aktivkamera, und mit der bahnbrechenden AC1 die erste integrierte Wahrnehmungslösung vorgestellt. Die AC1, als „mobiles Auge“ konzipiert, löst geschickt zentrale Roboterprobleme bei Lokalisierung, Hindernisvermeidung und robuster Umweltkartierung. Durch innovative Hardwareintegration und umfassende Ökosystem-Unterstützung bietet die AC1 der Branche eine leistungsstarke Lösung, die fortschrittliche Technik mit praktischer Umsetzung verbindet.

Im März 2025 eingeführt, markierte die RoboSense AC1 einen Paradigmenwechsel. Sie erreichte erstmals eine hardwareseitige raumzeitliche synchrone Verschmelzung von drei Kernsensoren: LiDAR, RGB-Kamera und IMU. Diese Innovation hob die Roboterwahrnehmung über das bloße Zusammenfügen mehrerer Geräte hinaus auf eine neue Stufe der Einzelgerät-Abdeckung aller Szenarien.

Wesentliche technische Daten & Vorteile der AC1:

• Ausgewogenes Reichweiten- und Genauigkeitsverhältnis: Die AC1 liefert eine stabile Messgenauigkeit von 3 cm (1σ), entscheidend für verlässliche Wegplanung und Umweltkartierung, mit konstanter Genauigkeit über Entfernungen hinweg.
• Großzügiges Sichtfeld (FoV): Das verschmolzene Wahrnehmungs-Sichtfeld erreicht 120° × 60°, eine 70 % Verbesserung gegenüber herkömmlichen 3D-Kameras. Dieses breite Sichtfeld verringert die Notwendigkeit häufiger Blickwinkelanpassungen und steigert die Effizienz des Roboters.
• Extrem lange Messreichweite: Bietet eine maximale Erkennungsreichweite von 70 Metern, weit über der herkömmlicher 3D-Kameras. Selbst bei Objekten mit geringer Reflexion (10 % Reflexionsvermögen) gelingt eine präzise Erfassung bis 20 Meter, wobei Form und Größe von nahen und fernen Objekten genau wiedergegeben werden.

• Umweltanpassungsfähigkeit: Die AC1 zeigt eine starke Unempfindlichkeit gegenüber starkem Lichteinfall (bis zu 100 kLux) und kann kontinuierlich in Innen- und Außenbereichen betrieben werden. Damit wird die übliche Einschränkung „nur drinnen nutzbar, draußen begrenzt“ vieler herkömmlicher Sensoren überwunden.
• Kompaktes und robustes Design: Als leichtes, vollfestkörperliches Modul konstruiert, ist die AC1 deutlich kleiner als herkömmliche Mehrfachsensor-Systeme und lässt sich leicht in verschiedene Roboterplattformen integrieren. Sie ist zudem für den Industrieeinsatz ausgelegt und widersteht rauen Betriebsbedingungen.
• Kostengünstige Lösung: Durch die Integration mehrerer Sensoren in eine hardwareverschmolzene Einheit bietet die AC1 eine wirtschaftlichere Alternative zum Zusammenbau separater LiDAR- und Kamerasysteme, was eine breitere kommerzielle Nutzung erleichtert.

Das KI-bereite Ökosystem: Entwickler für schnelle Umsetzung stärken

Um Entwicklungsbarrieren zu senken und Innovationen zu beschleunigen, wird die AC1 vollständig vom KI-bereiten Ökosystem unterstützt. Dieses umfassende Paket bietet:

• AC Studio: Ein All-in-One-Werkzeugpaket mit einer vollständigen offenen SDK-Kette, einschließlich Treibern, Datenerfassungstools, fortschrittlicher Datenkalibrierung und -fusion sowie Cross-Kompilierungsumgebungen. Dies ermöglicht Entwicklern, statt Monate mit grundlegenden Softwareaufgaben zu verbringen, schnell „mit Bausteinen zu bauen“ und so die Entwicklungszeit erheblich zu verkürzen.
• Open-Source-Algorithmen: Die begleitende Algorithmenbibliothek umfasst Spitzentechnologien wie SLAM (Simultane Lokalisierung und Kartierung), semantische Segmentierung und 3D-Gaussian-Splatting und ist mit gängigen KI-Rechenplattformen kompatibel. Dies befähigt Entwickler, die Grundlagenalgorithmik zu überspringen und direkt szenarien- und funktionsorientierte Weiterentwicklungen vorzunehmen.
• WIKI & Datensätze: Umfassende WIKI-Dokumentation dient als Entwicklerzentrum für die Aktivkamera. Zudem werden nach und nach kuratierte Mehrszenarien-Datensätze bereitgestellt, die wertvolle Trainingsdaten für KI-Modelle liefern und die Entwicklung weiter erleichtern.

Diese integrierte „Hardware + Software + Daten“-Lösung ermöglicht eine breite Anpassung der AC1 in verschiedenen Bereichen, darunter humanoide Roboter, Drohnen, autonomes Fahren, Industrie- und Haushaltsroboter. Ihre Fähigkeiten erstrecken sich auch auf den Aufbau digitaler Zwillinge, 3D-Scannen und Modellieren, Umweltüberwachung und Lagerbestandskontrolle.

Fazit: RoboSense AC1 – Der Wegbereiter für wirklich intelligente Roboter

Zusammenfassend stellt die RoboSense AC1 Aktivkamera einen grundlegenden Durchbruch gegenüber den Beschränkungen herkömmlicher 3D-Kameras dar. Mit ihrer herausragenden Leistung erfüllt sie effektiv die anspruchsvollen Wahrnehmungsanforderungen intelligenter Roboter für sichere Hindernisvermeidung, präzise Kartierung und robuste mobile Koordination – sowohl drinnen als auch draußen. Dies verbessert nicht nur die Betriebseffizienz und Sicherheit erheblich, sondern befähigt auch eine neue Generation autonomer Maschinen.

RoboSense liefert mit seiner innovativen digitalen LiDAR-Technologie und der leistungsstarken AC1 Aktivkamera nicht nur Bauteile, sondern definiert den Wahrnehmungsstandard für die intelligente Robotikbranche. Durch eine integrierte, hardwareseitig verschmolzene Lösung ergänzt um ein robustes KI-bereites Ökosystem senkt RoboSense die Entwicklungsbarrieren für Roboterentwickler drastisch. Die Kosteneffizienz und Benutzerfreundlichkeit demokratisieren den Zugang zu fortschrittlicher Wahrnehmung und ermöglichen Unternehmen jeder Größe, schnell hochmoderne Roboterprodukte zu entwickeln.

Die AC1 markiert einen Wendepunkt in der Roboteroptik – weg vom „passiven Abbilden“ hin zu wirklich „aktiver, intelligenter Wahrnehmung“. Sie bietet eine robuste Lösung für die Beschränkungen und Integrationsschwierigkeiten herkömmlicher Mehrfach-Vision-Sensoren. Dies verkörpert eine neue technologische Philosophie: die tiefe Verzahnung von Hardware und Algorithmen, um die Roboterwahrnehmung zu befähigen, die menschliche Sinneswahrnehmung wirklich übertrifft, und uns einer Zukunft mit weit verbreiteter räumlicher Intelligenz näherbringt.

Für internationale Ingenieure und Entwickler verwandelt die AC1, unterstützt durch ihr KI-bereites Ökosystem, die Entwicklung von einem Kampf mit grundlegenden Werkzeugen zu einem schlanken Prozess, der echte Innovation fördert. Für die Robotikbranche bedeutet dies eine Effizienzrevolution und vor allem den definitiven Beginn der nächsten Evolutionsstufe intelligenter Roboter. Während die Produktlinie der Aktivkameras weiter wächst, mit der AC1 an der Spitze, wird RoboSense die Entwicklung der Roboterwahrnehmungstechnologie konsequent vorantreiben und den Weg ebnen für eine Welt, in der Roboter mit Sehsystemen, die „das menschliche Auge übertreffen“, die Digitalisierung und Intelligenz der physischen Welt allgegenwärtig machen.

Quellen

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