傳感器是智能裝備的重要感官,其研發(fā)過程往往分為兩個階段:從技術創(chuàng)新到成本降低。
傳感器作為智能裝備的自主輸入裝置,相當于人的各種感覺器官。智能裝備對于外界環(huán)境的感覺主要有視覺、位置覺、速度覺、力覺、觸覺等。智能傳感器是智能裝備獲取外界環(huán)境信息的窗口,其研發(fā)過程可以分為兩個階段:第一階段,探索需求,從未滿足的需求中誕生出新型傳感器;第二階段,為更貼合產(chǎn)業(yè)化應用,研發(fā)焦點向控制成本轉變。以3D激光雷達為例,已經(jīng)開始進入第二階段,未來成本有望下降。
智能裝備應用傳感器具有三種趨勢:同類傳感器結合、多種傳感器組合、應用場景創(chuàng)新。
在傳統(tǒng)工業(yè)設備向智能化、信息化方向演進的過程中,傳感器扮演發(fā)揮了感知外部信息的作用,其應用過程呈現(xiàn)三大趨勢。一、同類傳感器疊加,單一功能上的縱向深度結合。這種情況下傳感器之間在功能上有主導和輔助之分,先進傳感器往往發(fā)揮著縱深作用,負責核心功能的實現(xiàn)。
以無人駕駛汽車為例,3D激光雷達在感知系統(tǒng)中起主導作用。由于無人駕駛的高安全性需求,其感知系統(tǒng)需要多種傳感器形成相互配合的冗余結構,3D激光雷達在感知系統(tǒng)中起主導作用,是無人車測距“三重保障”中的第一重。3D激光雷達的效果和成本牽動著無人駕駛汽車的產(chǎn)業(yè)化進程。
二、多種傳感器搭配,多種功能上的橫向廣度組合。每種硬件需要完成獨立的功能模塊,因此后臺系統(tǒng)和算法實現(xiàn)更加重要以Pepper機器人為例,人工智能算法是其核心技術。Pepper機器人使用了多種傳感器,各種硬件在功能上并無主次,技術核心是識別表情、語言的人工智能算法。
三、新型傳感器應用于傳統(tǒng)設備,硬件升級萌發(fā)新生命力。傳感器與傳統(tǒng)設備結合后發(fā)展出新的應用場景,帶來硬件組合的升級。以掃地機器人為例,2D激光雷達應用于掃地機器人,實現(xiàn)了激光導航式的路徑規(guī)劃,此類產(chǎn)品效果與其傳統(tǒng)掃地機在使用上有著顯著的優(yōu)勢,帶來了應用場景上的擴展和工作效率上的升級。
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