RoboSense AC1: L'industrializzazione del robot umanoide mobile per la guida con percezione artificiale avanzata

Nel dinamico campo della percezione robotica, la sfida fondamentale è sempre stata permettere alle macchine di "vedere il mondo chiaramente" e comprenderlo con una precisione simile a quella umana, o addirittura superiore. Proprio come la vista biologica rappresenta oltre l'80% dell'acquisizione di informazioni ambientali per gli esseri umani, la capacità percettiva di un robot determina direttamente l'ambito e la complessità delle sue applicazioni.

Tuttavia, per decenni, le tecnologie principali di misurazione della profondità — tra cui monoculare, binoculare, luce strutturata e iToF — hanno incontrato limiti intrinseci. Queste soluzioni si basano spesso su algoritmi inferenziali, con conseguente affidabilità compromessa, soffrono di scarsa robustezza a causa della sensibilità alla luce ambientale e alle proprietà dei materiali, oppure incontrano difficoltà di scalabilità a causa di dimensioni e costi proibitivi.

Questo dilemma di lunga data ha spinto RoboSense a sviluppare un approccio rivoluzionario basato sulla tecnologia LiDAR digitale dToF (direct Time-of-Flight), trasformando il concetto ambizioso di "occhio del robot" in una realtà tangibile e industrializzata.

Un traguardo importante è stato raggiunto il 2 dicembre, quando Z-MOV Robotics ha presentato il suo robot umanoide T800, una piattaforma generale a grandezza naturale e ultra efficiente. Fondamentale è che il T800 è dotato del componente percettivo centrale AC1 (Active Camera) di RoboSense, dimostrando una prontezza immediata per il mercato con vendite già avviate a un prezzo di partenza di 180.000 yuan. Alto 1,73 m e con un peso di 75 kg, il T800 vanta configurazioni avanzate come un modulo articolare con coppia di picco di 450 N·m, mani abili e una batteria solida. La sua adattabilità copre diversi scenari, dalla collaborazione in fabbrica ai servizi alberghieri, avendo completato con successo la verifica tecnologica a ciclo chiuso e ora pronto per l'applicazione industriale di massa.

Come pietra angolare del sistema di percezione omnidirezionale del T800, il RoboSense AC1 integra un LiDAR, una fotocamera RGB e un IMU. Questo design innovativo realizza una fusione a livello hardware e un allineamento spazio-temporale delle informazioni di profondità, immagine e postura di movimento. Questo flusso di dati integrato è essenziale per la modellazione ambientale a livello di millisecondi e la pianificazione intelligente del percorso basata su intelligenza artificiale, permettendo al robot di evitare ostacoli con precisione e muoversi agilmente in ambienti complessi e dinamici.

L'AC1 sta già ottenendo ampio riconoscimento e adozione di massa da parte di aziende leader come Z-MOV Robotics, affermandosi saldamente come un "occhio mobile del robot" cruciale e un motore chiave per accelerare l'industrializzazione dei robot umanoidi.

01. La rivoluzione digitale: perché il LiDAR digitale di RoboSense cambia le regole

La sfida tecnica della misurazione della profondità è sempre stata un delicato equilibrio tra precisione, affidabilità e costo. Ogni soluzione tradizionale presenta carenze in almeno uno di questi aspetti critici:

• Visione monoculare/binoculare: deduce la profondità indirettamente, dipendendo fortemente dalle texture della scena e sensibile alle variazioni di illuminazione.
• Luce strutturata: offre una buona precisione ma è fortemente influenzata dalla luce ambientale, limitando l’adattabilità all’esterno e in spazi ampi.
• iToF: compatto, ma spesso manca di prestazioni robuste in ambienti complessi e di uso generale.

La tecnologia dToF intrinseca del LiDAR, che misura direttamente il tempo di volo della luce, possiede un vantaggio naturale in termini di affidabilità nella misurazione della profondità. Tuttavia, storicamente, era limitata da bassa risoluzione, ingombri elevati e costi esorbitanti, confinandone l’uso a settori automobilistici di nicchia e di fascia alta.

La trasformazione digitale di RoboSense ha rotto questo stallo attraverso un approccio di ricostruzione su chip. Il chip ricevitore proprietario SPAD-SoC a matrice area e il chip trasmettitore VCSEL 2D indirizzabile integrano il complesso sistema ottico del LiDAR tradizionale in un minuscolo chip. Questa innovazione realizza un formato "simile a una fotocamera", completamente solido.

Questa architettura digitale inaugura due rivoluzioni profonde:

1. Salto di risoluzione: la risoluzione è aumentata drasticamente a un equivalente di 144 linee, superando di gran lunga il LiDAR a 128 linee presente su veicoli autonomi avanzati di livello L4 come Apollo Go di Baidu. Ciò fornisce una densità di punti sufficiente per una percezione ambientale robusta e densa.
2. Riduzione drastica di costi e dimensioni: unità LiDAR che un tempo costavano centinaia di migliaia di yuan ora possono essere prodotte in massa a un prezzo paragonabile a una fotocamera RGBD. La diffusione del LiDAR in veicoli di consumo dal prezzo intorno ai 100.000 yuan testimonia direttamente questo cambiamento trasformativo.

Il vero valore di una tecnologia è infine convalidato dal mercato. Nel 2025, RoboSense prevede che il volume di consegna del suo LiDAR digitale completamente solido supererà le 200.000 unità. L’adozione diffusa del LiDAR digitale sta ora guidando una convergenza tecnologica nell’intera industria delle fotocamere RGBD. Il dibattito storico tra sostenitori della visione tradizionale e del LiDAR si sta gradualmente affievolendo, mentre la tecnologia dToF ottiene una vittoria completa in termini di precisione, costo e affidabilità.

La strategia centrale di iterazione di RoboSense si concentra su aggiornamenti dei chip, mirando a un ciclo di iterazione del prodotto di uno-due anni. Questo rispecchia l’evoluzione delle fotocamere da VGA a 4K e 8K, guidando un salto qualitativo nel LiDAR solido con continui miglioramenti delle prestazioni e significative riduzioni dei costi.

Questa strategia si basa sulla tecnologia dei chip SPAD, che condivide caratteristiche comuni con l’attuale tecnologia CMOS a livello di chip. Ciò permette a RoboSense di sfruttare la catena industriale CMOS matura, le materie prime e i sistemi di processo, garantendo una solida base per la produzione su larga scala. In futuro, RoboSense continuerà a spingere la convergenza della tecnologia delle fotocamere RGBD verso soluzioni dToF, accelerando l’iterazione dei chip ampliando la scala del mercato e la capacità produttiva.

Si prevede che nei prossimi cinque-dieci anni il LiDAR solido digitale seguirà probabilmente la legge di Moore, raggiungendo rapidi progressi in risoluzione e controllo dei costi. Abbracciando questa prospettiva, RoboSense si è impegnata completamente in una tabella di marcia digitale quest’anno e prevede che l’intera industria del LiDAR si sposterà progressivamente in questa direzione. RoboSense considera il LiDAR digitale un motore di crescita cruciale per raggiungere la redditività e garantire una crescita stabile e duratura.

Qiu Chunchao, CEO di RoboSense, ha sottolineato che mentre le prestazioni del terzo trimestre riflettono la conclusione dei cicli di prodotto passati, la forte promozione della produzione di massa dei prodotti digitali e l’accumulo di nuovi ordini sono fondamentali per la traiettoria futura dell’azienda.

02. RoboSense AC1: la fotocamera attiva pionieristica per la percezione mobile intelligente

Concentrandosi sulla proposta centrale dell'"occhio del robot", RoboSense ha creato una nuova categoria di prodotto, la Fotocamera Attiva, e ha introdotto la rivoluzionaria AC1 come prima soluzione integrata di percezione. L’AC1, progettata come "occhio mobile", risolve abilmente le sfide critiche del robot in localizzazione, evitamento ostacoli e mappatura ambientale robusta. Grazie alla sua innovativa integrazione hardware e al completo ecosistema di supporto, AC1 offre all’industria una soluzione potente, collegando tecnologia avanzata e applicazione pratica.

Lanciata nel marzo 2025, la RoboSense AC1 ha segnato un cambio di paradigma. Ha realizzato, per la prima volta, la fusione sincrona spazio-temporale a livello hardware di tre sensori fondamentali: LiDAR, fotocamera RGB e IMU. Questa innovazione ha portato la percezione robotica oltre la semplice sovrapposizione di più dispositivi, a una nuova fase di copertura con un unico dispositivo per tutti gli scenari.

Principali specifiche tecniche e vantaggi di AC1:

• Equilibrio tra portata e precisione: l’AC1 offre una precisione di misura stabile di 3 cm (1σ), fondamentale per una pianificazione del percorso e una mappatura ambientale affidabili, con accuratezza mantenuta costante a diverse distanze.
• Ampio campo visivo (FoV): il campo visivo percepito fuso raggiunge 120° × 60°, un miglioramento del 70% rispetto alle fotocamere 3D tradizionali. Questo ampio FoV riduce la necessità di frequenti regolazioni dell’angolo di visuale, aumentando l’efficienza del robot.
• Misurazione a lunghissima distanza: offre una portata massima di rilevamento di 70 metri, molto superiore alle fotocamere 3D tradizionali. Anche per oggetti a bassa riflettività (10%), raggiunge una rilevazione precisa a 20 metri, ripristinando accuratamente forma e dimensioni di oggetti vicini e lontani.

• Adattabilità ambientale: l’AC1 mostra una forte immunità alle interferenze da luce intensa (fino a 100kLux) e può operare continuamente in ambienti interni ed esterni. Ciò supera il limite "utilizzabile solo al chiuso, limitato all’aperto" comune a molti sensori tradizionali.
• Design compatto e robusto: progettato come modulo leggero e solido, l’AC1 è significativamente più piccolo rispetto alle configurazioni multi-sensore tradizionali, facilitandone l’integrazione in varie piattaforme robotiche. È inoltre progettato per prestazioni di livello industriale, capace di resistere a condizioni operative difficili.
• Soluzione economica: integrando più sensori in un’unità hardware fusa, l’AC1 offre una soluzione più conveniente rispetto all’assemblaggio separato di sistemi LiDAR e fotocamere, favorendo una più ampia adozione commerciale.

L’ecosistema AI-Ready: potenziare gli sviluppatori per un rapido impiego

Per abbassare le barriere allo sviluppo e accelerare l’innovazione, l’AC1 è pienamente supportata dall’ecosistema AI-Ready. Questa suite completa offre:

• AC Studio: un insieme di strumenti tutto-in-uno che fornisce un SDK open-source completo, inclusi driver, strumenti di raccolta dati, funzionalità avanzate di calibrazione e fusione dati, e ambienti di compilazione incrociata. Ciò consente agli sviluppatori di passare da mesi spesi a "reinventare la ruota" su compiti software di base a costruire rapidamente "con blocchi", riducendo significativamente i tempi di implementazione.
• Algoritmi open-source: la libreria di algoritmi associata copre tecnologie all’avanguardia come SLAM (Localizzazione e Mappatura Simultanee), segmentazione semantica e Gaussian Splatting 3D, ed è compatibile con le principali piattaforme di calcolo AI. Questo permette agli sviluppatori di saltare lo sviluppo di base degli algoritmi e concentrarsi direttamente sullo sviluppo secondario orientato a scenari e funzioni.
• WIKI e set di dati: una documentazione WIKI completa funge da centro per sviluppatori della Fotocamera Attiva. Inoltre, set di dati multi-scenario selezionati (che saranno rilasciati gradualmente) forniscono dati di addestramento preziosi per modelli AI, semplificando ulteriormente lo sviluppo.

Questa soluzione integrata "hardware + software + dati" consente all’AC1 di essere ampiamente adattata a vari scenari, inclusi robot umanoidi, droni, guida autonoma, robot industriali e di servizio domestico. Le sue capacità si estendono anche alla costruzione di gemelli digitali, scansione e modellazione 3D, monitoraggio ambientale e controllo delle scorte.

Conclusione: RoboSense AC1 – aprendo la strada a robot veramente intelligenti

In sintesi, la Fotocamera Attiva RoboSense AC1 rappresenta una svolta fondamentale rispetto ai limiti delle fotocamere 3D tradizionali. Con le sue prestazioni eccezionali, soddisfa efficacemente le esigenze di percezione degli robot intelligenti per un sicuro evitamento ostacoli, mappatura precisa e coordinamento mobile robusto, sia in ambienti interni che esterni. Ciò migliora significativamente l’efficienza operativa e la sicurezza, dando potere a una nuova generazione di macchine autonome.

RoboSense, attraverso la sua innovativa tecnologia LiDAR digitale e la potente Fotocamera Attiva AC1, non fornisce semplicemente componenti; definisce lo standard di percezione per l’industria della robotica intelligente. Offrendo una soluzione integrata a livello hardware, affiancata da un solido ecosistema AI-Ready, RoboSense abbassa drasticamente le barriere di ricerca e sviluppo per gli sviluppatori di robot. La convenienza e la facilità d’uso democratizzano l’accesso alla percezione avanzata, permettendo a imprese di ogni dimensione di sviluppare rapidamente prodotti robotici all’avanguardia.

L’AC1 segna un cambiamento cruciale nella visione robotica – passando da una "immagine passiva" a una vera "percezione attiva e intelligente". Offre una soluzione solida ai limiti e alle complessità di integrazione degli stack tradizionali di sensori multi-visione. Questo incarna una nuova filosofia tecnologica: l’integrazione profonda di hardware e algoritmi per potenziare una percezione robotica che supera realmente i limiti sensoriali umani, spingendoci verso un futuro di intelligenza spaziale diffusa.

Per ingegneri e sviluppatori internazionali, l’AC1, supportata dal suo ecosistema AI-Ready, trasforma lo sviluppo da una lotta con strumenti di base a un processo snello che favorisce la vera innovazione. Per l’industria robotica, rappresenta una rivoluzione di efficienza e, soprattutto, l’inizio definitivo della prossima evoluzione dei robot intelligenti. Con l’espansione continua della linea di prodotti Fotocamera Attiva, con AC1 in prima linea, RoboSense guiderà costantemente l’evoluzione della tecnologia di percezione robotica, aprendo la strada a un mondo in cui i robot, dotati di sistemi visivi che "superano l’occhio umano", rendono la digitalizzazione e l’intellettualizzazione del mondo fisico una realtà diffusa.

Riferimenti

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