W dynamicznej dziedzinie robotycznej percepcji podstawowym wyzwaniem od zawsze było umożliwienie maszynom „widzenia świata wyraźnie” i rozumienia go z precyzją ludzką, a nawet przewyższającą ludzką. Podobnie jak u ludzi wzrok biologiczny odpowiada za ponad 80% pozyskiwania informacji o otoczeniu, zdolność percepcyjna robota bezpośrednio determinuje zakres i zaawansowanie jego zastosowań.
Jednak przez dziesięciolecia główne technologie pomiaru głębi — w tym monokularne, binokularne, światło strukturalne oraz iToF — napotykały na wrodzone ograniczenia. Te rozwiązania albo opierają się na algorytmach wnioskowania, co obniża ich niezawodność, cierpią na brak odporności z powodu wrażliwości na światło otoczenia i właściwości materiałów, albo mają trudności ze skalowalnością z powodu dużych rozmiarów i wysokich kosztów.
Ten długoletni dylemat skłonił RoboSense do opracowania rewolucyjnego podejścia opartego na cyfrowej technologii LiDAR dToF (bezpośredni pomiar czasu przelotu światła), przekształcając ambitną koncepcję „oka robota” w namacalną, przemysłową rzeczywistość.
Znaczący kamień milowy nastąpił 2 grudnia, gdy Z-MOV Robotics zaprezentowało swojego humanoidalnego robota T800, pełnowymiarową, ultraefektywną platformę ogólnego przeznaczenia. Co istotne, T800 jest wyposażony w kluczowy komponent percepcyjny RoboSense AC1 (Aktywna Kamera), co świadczy o gotowości produktu do rynku, z rozpoczętymi już sprzedażami w cenie wyjściowej 180 000 juanów. Mierzący 1,73 m wzrostu i ważący 75 kg T800 posiada zaawansowane konfiguracje, takie jak moduł stawu o maksymalnym momencie obrotowym 450 N·m, zręczne dłonie oraz solidny akumulator. Jego wszechstronność obejmuje różnorodne scenariusze, od współpracy w fabrykach po usługi hotelowe, po pomyślnym zakończeniu weryfikacji technologii w zamkniętej pętli i jest gotowy do masowego zastosowania przemysłowego.
Jako fundament systemu wszechstronnej percepcji T800, RoboSense AC1 integruje LiDAR, kamerę RGB oraz IMU. Ten innowacyjny projekt osiąga sprzętową fuzję i czasoprzestrzenne wyrównanie informacji o głębi, obrazie i położeniu ruchu. Zintegrowany strumień danych jest kluczowy dla modelowania środowiska na poziomie milisekund oraz inteligentnego planowania ścieżek wspieranego przez sztuczną inteligencję, umożliwiając precyzyjne omijanie przeszkód i elastyczną nawigację w złożonych, dynamicznych środowiskach.
AC1 zdobywa już szerokie uznanie i masowe zastosowanie wiodących firm, takich jak Z-MOV Robotics, mocno ugruntowując swoją pozycję jako kluczowe „mobilne oko robota” i istotny czynnik przyspieszający uprzemysłowienie robotów humanoidalnych.
01. Cyfrowa rewolucja: dlaczego cyfrowy LiDAR RoboSense zmienia zasady gry
Techniczne wyzwanie pomiaru głębi zawsze było delikatnym balansowaniem między precyzją, niezawodnością i kosztem. Każde tradycyjne rozwiązanie zawodzi przynajmniej w jednym z tych kluczowych aspektów:
- Wzrok monokularny/binokularny: Wnioskuje głębię pośrednio, silnie zależny od tekstur sceny i podatny na zmiany oświetlenia.
- Światło strukturalne: Zapewnia przyzwoitą precyzję, ale jest poważnie ograniczone przez światło otoczenia, co ogranicza zastosowanie na zewnątrz i w dużych przestrzeniach.
- iToF: Kompaktowy, lecz często brakuje mu odporności w ogólnych, złożonych środowiskach.
Wrodzona technologia dToF LiDAR, która bezpośrednio mierzy czas przelotu światła, ma naturalną przewagę w niezawodności pomiaru głębi. Jednak historycznie była ograniczona przez niską rozdzielczość, duże rozmiary i wysokie koszty, co ograniczało jej zastosowanie do niszowych, zaawansowanych sektorów motoryzacyjnych.
Cyfrowa transformacja RoboSense zasadniczo przełamała ten impas dzięki rekonstrukcji opartej na chipie. Własnościowy układ odbiorczy SPAD-SoC z matrycą obszarową oraz adresowalny nadajnik VCSEL 2D integrują skomplikowany system optyczny tradycyjnego LiDAR na miniaturowym chipie. Ta innowacja osiąga formę „podobną do kamery”, całkowicie stałej i bezruchomej.
Ta cyfrowa architektura wprowadza dwie głębokie rewolucje:
- Skok rozdzielczości: Rozdzielczość dramatycznie wzrosła do równoważnika 144 linii, znacznie przewyższając 128-liniowy LiDAR stosowany w zaawansowanych pojazdach autonomicznych L4, takich jak Baidu Apollo Go. Zapewnia to gęstość chmury punktów wystarczającą do solidnej i gęstej percepcji środowiska.
- Drastyczne obniżenie kosztów i rozmiarów: Jednostki LiDAR, które kiedyś kosztowały setki tysięcy juanów, mogą teraz być produkowane masowo w cenie porównywalnej z kamerą RGBD. Rozpowszechnienie LiDAR w pojazdach konsumenckich za około 100 000 juanów jest bezpośrednim świadectwem tej przemiany.
Prawdziwa wartość każdej technologii jest ostatecznie potwierdzana przez rynek. W 2025 roku RoboSense przewiduje, że wolumen dostaw cyfrowych, całkowicie stałych LiDAR przekroczy 200 000 sztuk. Powszechne przyjęcie cyfrowego LiDAR napędza obecnie konwergencję technologiczną w całym przemyśle kamer RGBD. Historyczna debata między zwolennikami tradycyjnego wzroku a LiDAR stopniowo cichnie, gdy technologia dToF osiąga wszechstronne zwycięstwo pod względem precyzji, kosztów i niezawodności.
Strategia podstawowej iteracji RoboSense koncentruje się na ulepszeniach chipów, dążąc do cyklu iteracji produktu co jeden do dwóch lat. Odzwierciedla to ewolucję kamer od VGA do 4K i 8K, napędzając jakościowy skok w stałych LiDAR z ciągłymi ulepszeniami wydajności i znaczącym obniżeniem kosztów.
Strategia ta opiera się na technologii chipów SPAD, która na poziomie chipu ma wspólne cechy z obecną technologią CMOS. Pozwala to RoboSense korzystać z dojrzałego łańcucha przemysłowego CMOS, surowców i systemów procesowych, zapewniając solidne podstawy do produkcji na dużą skalę. W przyszłości RoboSense będzie nadal napędzać konwergencję technologii kamer RGBD w kierunku rozwiązań dToF, przyspieszając iterację chipów poprzez rozszerzanie skali rynku i zdolności produkcyjnych.
Przewiduje się, że w ciągu najbliższych pięciu do dziesięciu lat cyfrowy, stały LiDAR prawdopodobnie będzie podążał za prawem Moore’a, osiągając szybkie postępy w rozdzielczości i kontroli kosztów. Przyjmując tę perspektywę, RoboSense w pełni zaangażowało się w cyfrową ścieżkę rozwoju w tym roku i przewiduje, że cały przemysł LiDAR stopniowo będzie się w tym kierunku przesuwał. RoboSense postrzega cyfrowy LiDAR jako kluczowy czynnik wzrostu dla osiągnięcia rentowności i zapewnienia długoterminowego, stabilnego rozwoju.
Qiu Chunchao, dyrektor generalny RoboSense, podkreślił, że choć wyniki za trzeci kwartał odzwierciedlają zakończenie poprzednich cykli produktowych, to silne promowanie masowej produkcji produktów cyfrowych i gromadzenie nowych zamówień są kluczowe dla przyszłej ścieżki firmy.
02. RoboSense AC1: pionierska Aktywna Kamera dla inteligentnej mobilnej percepcji
Skupiając się na kluczowej propozycji „oka robota”, RoboSense stworzyło nową kategorię produktów, Aktywną Kamerę, i wprowadziło przełomowy AC1 jako pierwsze zintegrowane rozwiązanie percepcyjne. AC1, zaprojektowany jako „mobilne oko” , skutecznie rozwiązuje kluczowe wyzwania robotów w lokalizacji, omijaniu przeszkód i solidnym mapowaniu środowiska. Dzięki innowacyjnej integracji sprzętowej i kompleksowemu wsparciu ekosystemu, AC1 dostarcza branży potężne rozwiązanie, łącząc zaawansowaną technologię z praktycznym zastosowaniem.
Wprowadzony na rynek w marcu 2025 roku, RoboSense AC1 oznaczał przełomowy moment. Po raz pierwszy osiągnął sprzętową, czasoprzestrzenną synchroniczną fuzję trzech kluczowych czujników: LiDAR, kamery RGB i IMU. Ta innowacja przeniosła percepcję robotów poza zwykłe łączenie wielu urządzeń do nowego etapu pokrycia wszystkich scenariuszy jednym urządzeniem.
Kluczowe dane techniczne i zalety AC1:
- Zrównoważony zasięg i precyzja: AC1 zapewnia stabilną precyzję pomiaru na poziomie 3 cm (1σ), co jest kluczowe dla niezawodnego planowania ścieżek i mapowania środowiska, z utrzymaniem dokładności na różnych odległościach.
- Szerokie pole widzenia (FoV): Jego zintegrowane pole widzenia sięga 120° × 60°, co stanowi 70% poprawę w porównaniu z tradycyjnymi kamerami 3D. To szerokie pole widzenia zmniejsza potrzebę częstych korekt kąta widzenia, zwiększając efektywność robota.
- Bardzo długi zasięg pomiaru: Oferuje maksymalny zasięg detekcji 70 metrów, znacznie przewyższając tradycyjne kamery 3D. Nawet dla obiektów o niskiej refleksyjności (10%) precyzyjnie wykrywa je na 20 metrach, dokładnie odtwarzając kształt i rozmiar zarówno bliskich, jak i dalekich obiektów.
- Odporność na warunki środowiskowe: AC1 wykazuje silną odporność na zakłócenia silnym światłem (do 100kLux) i może pracować nieprzerwanie zarówno w pomieszczeniach, jak i na zewnątrz. Przełamuje to ograniczenie „użyteczny w pomieszczeniach, ograniczony na zewnątrz”, typowe dla wielu tradycyjnych czujników.
- Kompaktowa i solidna konstrukcja: Zaprojketowany jako lekki, stały moduł, AC1 jest znacznie mniejszy niż tradycyjne zestawy wieloczujnikowe, co ułatwia integrację z różnymi platformami robotów. Jest również zaprojektowany do pracy w warunkach przemysłowych, zdolny wytrzymać trudne warunki eksploatacji.
- Ekonomiczne rozwiązanie: Dzięki integracji wielu czujników w jednym sprzętowo zintegrowanym urządzeniu, AC1 oferuje bardziej opłacalne rozwiązanie w porównaniu do zestawiania oddzielnych systemów LiDAR i kamer, ułatwiając szersze zastosowanie komercyjne.
Ekosystem gotowy na sztuczną inteligencję: wsparcie dla programistów w szybkim wdrażaniu
Aby obniżyć bariery rozwojowe i przyspieszyć innowacje, AC1 jest w pełni wspierany przez ekosystem AI-Ready. Ten kompleksowy zestaw oferuje:
- AC Studio: Jedno narzędzie zapewniające pełny łańcuch otwartego SDK, w tym sterowniki, narzędzia do zbierania danych, zaawansowane funkcje kalibracji i fuzji danych oraz środowiska do kompilacji krzyżowej. Pozwala to programistom przejść od miesięcy „wynajdywania koła na nowo” w podstawowych zadaniach programowych do szybkiego „budowania z klocków”, znacznie skracając czas wdrożenia.
- Otwarte algorytmy: Dołączona biblioteka algorytmów obejmuje najnowocześniejsze technologie, takie jak SLAM (jednoczesna lokalizacja i mapowanie), segmentacja semantyczna oraz 3D Gaussian Splatting, i jest kompatybilna z głównymi platformami obliczeń AI. Umożliwia to programistom pominięcie podstawowego rozwoju algorytmów i bezpośrednie zajęcie się rozwojem funkcji i scenariuszy.
- WIKI i zbiory danych: Obszerna dokumentacja WIKI służy jako centrum dla programistów Aktywnej Kamery. Dodatkowo, przygotowane zbiory danych wieloscenariuszowych (stopniowo udostępniane) dostarczają cennych danych treningowych dla modeli AI, jeszcze bardziej usprawniając rozwój.
To zintegrowane rozwiązanie „sprzęt + oprogramowanie + dane” pozwala AC1 na szerokie zastosowanie w różnych scenariuszach, w tym w robotach humanoidalnych, dronach, pojazdach autonomicznych, robotach przemysłowych i domowych. Jego możliwości obejmują także budowę cyfrowych bliźniaków środowiska, skanowanie i modelowanie 3D, monitorowanie środowiska oraz kontrolę zapasów.
Podsumowanie: RoboSense AC1 – torowanie drogi dla prawdziwie inteligentnych robotów
Podsumowując, Aktywna Kamera RoboSense AC1 stanowi fundamentalne przełamanie ograniczeń tradycyjnych kamer 3D. Dzięki znakomitym osiągom skutecznie spełnia wymagające potrzeby percepcyjne inteligentnych robotów w zakresie bezpiecznego omijania przeszkód, precyzyjnego mapowania i solidnej koordynacji ruchu, zarówno w pomieszczeniach, jak i na zewnątrz. To nie tylko znacząco poprawia efektywność i bezpieczeństwo operacji, ale także umożliwia nowej generacji maszyn autonomicznych.
RoboSense, dzięki innowacyjnej cyfrowej technologii LiDAR i potężnej Aktywnej Kamerze AC1, nie dostarcza jedynie komponentów; definiuje standard percepcji dla branży inteligentnej robotyki. Oferując zintegrowane, sprzętowo złączone rozwiązanie uzupełnione solidnym ekosystemem AI-Ready, RoboSense znacząco obniża bariery badawczo-rozwojowe dla twórców robotów. Opłacalność i łatwość użycia demokratyzują dostęp do zaawansowanej percepcji, umożliwiając firmom każdej wielkości szybkie tworzenie nowoczesnych produktów robotycznych.
AC1 oznacza przełom w widzeniu robotów – przejście od „biernego obrazowania” do prawdziwie „aktywnej, inteligentnej percepcji” . Oferuje solidne rozwiązanie ograniczeń i złożoności integracji tradycyjnych wieloczujnikowych zestawów wzrokowych. To ucieleśnienie nowej filozofii technologicznej: głębokiej integracji sprzętu i algorytmów, by umożliwić percepcję robotów, która naprawdę przekracza ludzkie ograniczenia zmysłowe, prowadząc nas ku przyszłości powszechnej inteligencji przestrzennej.
Dla międzynarodowych inżynierów i programistów AC1, wspierany przez ekosystem AI-Ready, przekształca rozwój z walki z podstawowymi narzędziami w usprawniony proces sprzyjający prawdziwej innowacji. Dla branży robotycznej oznacza to rewolucję efektywności, a co ważniejsze, definitywny początek kolejnej ewolucji inteligentnych robotów. W miarę rozwoju linii produktów Aktywnej Kamery, z AC1 na czele, RoboSense będzie nieustannie napędzać ewolucję technologii percepcji robotów, torując drogę do świata, w którym roboty wyposażone w systemy widzenia „przewyższające ludzkie oko” uczynią cyfryzację i upowszechnienie inteligencji fizycznego świata rzeczywistością.
Bibliografia
- https://www.robosense.ai/en/rslidar/AC1
- https://mp.weixin.qq.com/s/sV_BWw5S4twSHM0PhTyxWg?scene=1
Oświadczenie: Treść ta jest udostępniana w dobrej wierze. Jeśli narusza jakiekolwiek prawa, prosimy o niezwłoczne powiadomienie, a niezwłocznie ją usuniemy.
