憑借激光良好的指向性和高度聚焦性，激光雷達已經成為移動機器人的核心傳感器，同時它也是目前最可靠、最穩定的定位技術。

　　目前，激光雷達的市場份額大多被諸如美國Velodyne、美國Quanergy、德國SICK、日本HOKUYO等國外企業占據，售價十分昂貴，多用于地圖、安保及無人駕駛。為了降低成本，順著“弱硬件+強算法”的思路，Quanery用固態圖像傳感器替代360度旋轉的攝像頭和激光測距器，成本將降到1000美元一套左右。國內SLAMTEC結合激光三角測距技術與高速視覺采集處理機構，推出了售價僅千元的低成本激光雷達。

　　既然有了激光雷達這種可靠的定位技術，是不是就意味著移動機器人可以自主移動了呢？其實不然，對于移動機器人來說，激光雷達相當于它的“眼睛”，它通過不停掃描來獲取二維空間的點陣數據，但這并不能直接被移動機器人使用。想要移動機器人在完全陌生的環境中（沒有預先錄入地圖的情況下）實現智能導航，顯然不是那么簡單。

　　設想一下，當我們身處某個地方時，可以通過眼睛看到周圍的環境，但如果想要去另一個地方，需要判斷最佳路徑，同時避開障礙物，才能順利到達目的地。其實，移動機器人利用激光雷達“看見”周圍環境并不難，難點在于后續的構建地圖與路徑規劃。

　　目前，應用于自主移動機器人的導航技術有很多，但受室內環境，尤其是家庭環境的限制，很多導航方法在室內移動機器人上很難或根本無法應用，如電磁導航（需在地上布置感應線圈）、GPS導航（室內精度太低）等。另外，一些導航方法由于精度或實時性等原因，也很難應用在商業化的室內移動機器人中，比如基于RFID的導航系統精度較低，而視覺導航雖然具有信號探測范圍廣，獲取信息完整等優點，但需處理的實時圖像數據量巨大，實時性較差。

　　近年來，SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)技術從理論研究到實際應用，發展十分迅速，這種在確定自身位置的同時構造環境模型的方法，可用來解決機器人定位導航問題。其中，激光SLAM技術利用激光雷達作為傳感器，獲取地圖數據，使機器人實現同步定位與地圖構建，這是目前最穩定、最可靠、高性能的SLAM方式。

　　就拿現在賣的最好的掃地機器人來說，過去，由于激光雷達價格過于昂貴，多數掃地機器人廠家只能放棄激光SLAM技術，被迫選擇隨機碰撞尋路系統，就是邊撞邊找路，這也就是為什么用戶普遍反應掃地機器人智能程度不夠，過了新鮮勁就只能放在角落吃灰。

　　現在，低成本激光雷達面市也有一段時間，但是市面上真的能做到路徑規劃的掃地機器人卻寥寥無幾，背后的原因到底是什么呢？

　　為此，我們咨詢了一些掃地機器人廠家，得到的答案普遍集中在三點，一是安裝了激光雷達后，雖然可以得到環境的輪廓信息，但需要利用算法進行后期處理，建模后才能得到真正的地圖數據；二是他們普遍擅長研究新的吸塵模式或擦地模式，對于環境建模算法的開發能力不夠，無法自己完成；三是掃地機器人不同于其他服務機器人，需要獨特的貼邊清掃、折回清掃、多房間自主導航等功能，目前已有的開源ROS系統，只能實現簡單的建圖且難以集成，無法滿足掃地機器人的實際需要。廠家們普遍表示急需一款可以快速集成的芯片，不需要二次開發，直接安裝在已有掃地機器人上，就可以完成路徑規劃、全面覆蓋清掃等功能。

　　掃地機器人算法模型

　　最近一段時間，機器人餐廳這樣的概念已經不是什么新鮮事了，開業的時候吸引眼球，大批人圍觀，過段時間就會發現“機器人只能沿著固定線路送餐，加上餐廳人員走動大，機器人不懂得躲閃，上菜容易灑落打翻，甚至造成安全事故”，機器人服務員最終被老板“炒了魷魚”。

　　送餐機器人

　　不過這樣的事情發生的多了，送餐機器人廠家也進行了更新優化，除了現有的電磁導航外，還在機器人身上安裝了激光雷達，希望可以改善用戶體驗。事實上，安裝激光雷達后，所能實現的功能非常有限，比如它可以在行走途中感應前方障礙物，并自動停止行走。

　　我們聯系了某送餐機器人廠家，技術人員表示他們目前普遍采用電磁導航，價格較低廉，在加裝激光雷達后，可以改善自動避障的問題，但仍無法完全滿足客戶需求。雖然激光雷達成本相較于過去已經大幅降低，但是SLAM算法需要長時間積累、優化，無法短期開發完成，他們期待SLAM算法實現高度集成，可以直接配合激光雷達使用。

　　激光雷達作為SLAM的核心傳感器，其重要性不言而喻。但是，移動機器人要實現完全自主移動，必然不能單單依靠激光雷達本身，其背后的高精度地圖、核心算法才是更重要的影響因素，也是更值得我們關注的領域。