業(yè)內首款掃地機器人SLAM導航用VCSEL激光雷達量產

近日，業(yè)內首款掃地機器人SLAM導航用VCSEL激光雷達量產出貨。該系列激光雷達產品搭載瑞識科技VCSEL激光模塊，憑借低功耗，高穩(wěn)定性與成本的優(yōu)勢，成功進入國內掃地機器人頭部企業(yè)供應鏈并已量產出貨，備受掃地機器人行業(yè)肯定及關注。

掃地機器人發(fā)展至今，智能化和自動化已經成為掃地機的標配。面對復雜的掃拖環(huán)境，能否高效精準的進行場景建模、路線規(guī)劃并在掃拖過程中快速反應躲避障礙物，是消費者挑選掃地機時的重要考量因素。目前，掃地機通用的智能掃拖路線方案是用一個LDS激光測距雷達投射出一條筆直的激光線到物體上，用圖像傳感器接收反射光線，經三角測距法計算出物體的距離。LDS激光雷達旋轉360度測距之后即建立出完整的掃拖環(huán)境地圖，并輸入到SLAM中進行路徑規(guī)劃。如果說SLAM是掃地機的大腦，那么LDS激光雷達則是掃地機的“眼睛”。而要讓眼睛看的清晰，環(huán)境構建的精準，其中的激光器件又是至關重要。

通過LDS測距激光雷達對周邊環(huán)境進行精準測距并建圖，是掃地機智能化的必備條件。

傳統(tǒng)LDS激光測距雷達的激光光源多為EEL邊發(fā)射激光器，其功耗和成本都較高，且由于EEL諧振腔形狀限制，光斑多為橢圓形，設計工程師需要借助額外的光學手段將其整型為圓形光斑，既增加了器件成本，又降低了器件的出光效率。相比于EEL激光，VCSEL具有小發(fā)散角、天然圓形光斑等對光學設計較為友好的特性，使得工程師能夠無須借助復雜的光學手段即可實現(xiàn)小尺寸單點圓形光斑。在相同光斑尺寸和亮度條件下，VCSEL的功耗不到EEL功耗的一半。此外，VCSEL器件的壽命和溫度穩(wěn)定性也遠高于EEL，且不受光學災變（COD）的影響。

創(chuàng)新乃立足之本，瑞識科技自成立以來，積極推進VCSEL技術在各種應用場景的創(chuàng)新應用，致力成為VCSEL光學解決方案的先行者，以創(chuàng)新展現(xiàn)硬實力。今年瑞識科技發(fā)力智能掃地機市場，聯(lián)合掃地機器人行業(yè)頭部雷達方案公司，共同推出業(yè)內首款基于VCSEL技術的激光雷達方案并成功量產。該LDS激光測距雷達采用了瑞識PRAY系列VCSEL點激光，系全球首家采用VCSEL激光替代傳統(tǒng)的基于EEL激光的LDS激光雷達方案，相比于傳統(tǒng)的采用EEL點激光的方案具有低功耗、高壽命、高光束質量、低應用成本等優(yōu)勢。更加值得一提的是，該方案采用瑞識超窄光VCSEL技術，在實現(xiàn)更小光斑尺寸的同時，克服了常規(guī)發(fā)散角VCSEL光斑四周亮中間暗的不足。目前，該方案已出貨近百萬臺給掃地機行業(yè)頭部客戶，未來出貨率將持續(xù)增長。在量產方面，瑞識通過VCSEL芯片制造工藝的設計和優(yōu)化來實現(xiàn)各項性能的一致性和可重復性，還在合肥與深圳分別自建芯片光學封測無塵工廠，通過基于ISO9001的全面質量管理體系，保證公司全線產品達到業(yè)內頂級的量產產品良率和品質。

瑞識VCSEL激光發(fā)射模塊系國內首家將VCSEL用于掃地機LDS激光雷達并量產出貨產品。

瑞識超窄光VCSEL技術為LDS激光雷達提供光斑尺寸更小光型更加均勻的圓形光斑（右），克服了傳統(tǒng)EEL激光的橢圓形光斑（左）和常規(guī)角度VCSEL光斑中間暗四周亮的不足（中）。

眾所周知，VCSEL芯片作為3D成像和傳感系統(tǒng)核心器件，早已在3D傳感和光通信領域嶄露頭角。而作為行業(yè)領先的VCSEL芯片和光學解決方案提供商的瑞識科技，在廣泛布局消費電子行業(yè)的基礎上，還創(chuàng)新性地拓展了VCSEL的應用領域。除掃地機行業(yè)以外，公司還積極布局智能汽車和智能硬件行業(yè)，其產品已通過IATF 16949國際汽車質量管理體系認證和AEC-Q102產品車規(guī)認證，并向國內新能源汽車頭部客戶量產出貨。

據瑞銀數(shù)據預測，2025年中國掃地機器人市場規(guī)模將達到50億美元，而目前國內掃地機器人市場滲透率僅4％～6％，遠低于國外的13％。未來，我國的掃地機器人仍有很大發(fā)展空間，而激光雷達作為掃地機器人的避障指南，也有望迎來爆發(fā)增長點。目前，用于LDS激光導航系統(tǒng)的瑞識PRAY系列產品已量產。下一步，瑞識科技還將跟合作伙伴一起推出自主研發(fā)的全新VCSEL線激光避障傳感器，助力客戶為消費者帶來煥然一新的掃地機智能掃拖體驗，讓眾多用戶切身感受到，掃地機器人開始變聰明、變好用了。