一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展往往需要?jiǎng)?chuàng)新的力量推動(dòng)，對(duì)于國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)而言，近幾年中國(guó)涌現(xiàn)出不少優(yōu)秀的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，其中，北醒光子格外引人注目。成立僅三年，北醒不僅獲得無(wú)人駕駛領(lǐng)域的親睞，并且其固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品已量產(chǎn)出貨，并開(kāi)始開(kāi)展更廣闊的市場(chǎng)。
如今，北醒將目光關(guān)注于中國(guó)AGV產(chǎn)業(yè)，欲在這個(gè)細(xì)分領(lǐng)域逐鹿深耕。北醒的激光雷達(dá)性能指標(biāo)究竟如何？新戰(zhàn)略機(jī)器人全媒體、《物流搬運(yùn)機(jī)器人》雜志社帶領(lǐng)各位走進(jìn)北醒，聆聽(tīng)其創(chuàng)始人李遠(yuǎn)博士的全面闡述。
作者｜葉兮
編輯｜c(diǎn)lay
校對(duì)｜熙文
微信｜robotinside
1、新戰(zhàn)略記者：北醒自創(chuàng)立以來(lái)關(guān)注度頗高，一方面是由于其產(chǎn)品的獨(dú)特性，另一方面也得益于資本的進(jìn)展。請(qǐng)您先給我們介紹下您本人以及北醒的相關(guān)情況，謝謝。
李遠(yuǎn)：我本人接觸光學(xué)已經(jīng)超過(guò)十年。本科畢業(yè)于北京交通大學(xué)（北方交通大學(xué)），碩士從師于中國(guó)發(fā)光學(xué)奠基人之一的徐敘瑢院士，博士從師于美國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)士Dr. Carroll（Wake Forest University）。2010年獲得中國(guó)駐美大使張業(yè)遂頒發(fā)的“國(guó)家優(yōu)秀自費(fèi)生獎(jiǎng)學(xué)金”。2012年獲得德國(guó)政府教育部部長(zhǎng)沙萬(wàn)頒發(fā)的Green Talent。我曾在美國(guó)Wake Forest University納米材料與分子研究中心擔(dān)任高級(jí)科學(xué)家并發(fā)表過(guò)國(guó)際英文學(xué)術(shù)論文（SCI）40余篇，其中博士畢業(yè)論文被Springer出版。
北醒于2014年創(chuàng)建，專注于機(jī)器人眼睛（激光雷達(dá)），2015年公司入住清華啟迪科技園，并獲得國(guó)際著名投資機(jī)構(gòu)IDG資本和科沃斯的A輪投資，2016年獲得順為資本領(lǐng)投的A+輪投資。2016年獲得“創(chuàng)新中國(guó)春季峰會(huì)”決賽冠軍（DEMOCHINA），得到DEMOGOD。同年獲得奧迪創(chuàng)新的總冠軍（獎(jiǎng)品；奧迪A3）。2017年入駐博世加速器。目前公司的激光雷達(dá)產(chǎn)品已完成量產(chǎn)，并已登陸美國(guó)、歐洲和日本市場(chǎng)，主要面向無(wú)人駕駛（避障導(dǎo)航）、無(wú)人機(jī)（農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域）、機(jī)器人（智能家居）、AGV（工業(yè)領(lǐng)域倉(cāng)儲(chǔ)物流）等領(lǐng)域。
2、新戰(zhàn)略記者：目前，北醒的激光雷達(dá)產(chǎn)品主要有哪些種類？針對(duì)哪些特定領(lǐng)域？各自的性能優(yōu)勢(shì)如何？
李遠(yuǎn)：目前北醒已量產(chǎn)的激光雷達(dá)產(chǎn)品有3款，分別是單點(diǎn)測(cè)距激光雷達(dá)TF02、微型測(cè)距模組TFmini、固態(tài)激光雷達(dá)CE30。
圖：?jiǎn)吸c(diǎn)測(cè)距激光雷達(dá)TF02
圖：TF02在各領(lǐng)域的應(yīng)用案例
TF02除了應(yīng)用于植保無(wú)人機(jī)定高之外，也廣泛應(yīng)用于塔吊預(yù)警、料位計(jì)、停車位檢測(cè)等領(lǐng)域。其擁有達(dá)22m的量程和工業(yè)級(jí)別的穩(wěn)定性和壽命。
圖：微型測(cè)距模組TFmini
圖：TFmini智能道閘應(yīng)用案例
TFmini是北醒在推進(jìn)激光雷達(dá)低成本化進(jìn)程中里程碑式的一步。產(chǎn)品配以獨(dú)特的光學(xué)、結(jié)構(gòu)和電子設(shè)計(jì)，使得產(chǎn)品具有6g重量，厘米級(jí)尺寸，100Hz探測(cè)頻率，12米探測(cè)距離和可室外工作等優(yōu)點(diǎn)。目前已成功應(yīng)用在智能代步車、智能道閘、消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)等領(lǐng)域。
圖：固態(tài)激光雷達(dá)CE30
圖：CE30應(yīng)用于智能倉(cāng)儲(chǔ)AGV
CE30是一款具有大視場(chǎng)角的固態(tài)激光雷達(dá)。它可同時(shí)輸出132°水平視場(chǎng)、9度垂直視場(chǎng)范圍內(nèi)的灰度與深度信息，且內(nèi)部無(wú)任何機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件，以保證更高的可靠性與穩(wěn)定性。特別優(yōu)化的避障模式，可自定義設(shè)置避障區(qū)域，以聚焦于視野范圍內(nèi)的障礙物信息，讓機(jī)器暢行無(wú)阻。可用于廣義的車領(lǐng)域：包括AGV無(wú)人導(dǎo)航車、無(wú)人駕駛和工業(yè)自動(dòng)化等應(yīng)用領(lǐng)域。
針對(duì)用戶的不同需求，CE30提供點(diǎn)云模式和避障模式可選。直接需要解決避障問(wèn)題的客戶可以選擇避障模式，CE30內(nèi)部已經(jīng)對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行了二次優(yōu)化，直接輸出興趣區(qū)域內(nèi)最近障礙物的位置信息和距離信息。用戶只需要設(shè)置AGV車寬、避障范圍、輸出頻率即可，即插即用。CE30的車款設(shè)置范圍在30-200cm，基本覆蓋了主流的AGV車型。當(dāng)然，有二次開(kāi)發(fā)需求的用戶也可以選擇點(diǎn)云模式，CE30輸出探測(cè)范圍內(nèi)的原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)，用戶再對(duì)這些深度信息進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。
3、新戰(zhàn)略記者：細(xì)化到AGV機(jī)器人領(lǐng)域，您如何看待中國(guó)的AGV市場(chǎng)？目前北醒的產(chǎn)品在AGV領(lǐng)域有哪些具體應(yīng)用？能否結(jié)合具體應(yīng)用案例說(shuō)明北醒的激光雷達(dá)特性。
李遠(yuǎn)：目前AGV在工業(yè)領(lǐng)域已大規(guī)模的應(yīng)用，近年來(lái)在智能倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域更加普及。不少消費(fèi)者表示，今年的雙十一快遞物流明顯比往年來(lái)的更加迅速，這完全得益于近年來(lái)電商巨頭們不遺余力所打造的智慧物流倉(cāng)儲(chǔ)。以菜鳥為例，為了迎接“新零售”落地的首個(gè)“雙11”，菜鳥網(wǎng)絡(luò)早在幾個(gè)月前就已經(jīng)開(kāi)始布局機(jī)器人倉(cāng)庫(kù)的整體升級(jí)迭代，其中包括自動(dòng)化流水線、AGV機(jī)器人、機(jī)械臂等設(shè)備更新；同時(shí)，推出了大量基于智能倉(cāng)儲(chǔ)AGV的無(wú)人倉(cāng)。根據(jù)幾大電商巨頭公布的數(shù)據(jù)，每個(gè)無(wú)人倉(cāng)會(huì)同時(shí)布局幾十甚至上百臺(tái)智能倉(cāng)儲(chǔ)AGV進(jìn)行倉(cāng)群作業(yè)。面對(duì)如此之多的智能倉(cāng)儲(chǔ)AGV在無(wú)人倉(cāng)中同時(shí)作業(yè)，如何保證作業(yè)過(guò)程中的井井有條，安然有序呢？一方面需要依托與倉(cāng)儲(chǔ)AGV配合的智能調(diào)度系統(tǒng)，另一個(gè)方面就需要借助近年來(lái)比較熱門的激光雷達(dá)來(lái)保駕護(hù)航。
以2017年雙11為例，北醒研發(fā)團(tuán)隊(duì)將固態(tài)激光雷達(dá)CE30提前在客戶倉(cāng)庫(kù)中部署運(yùn)行數(shù)月。為了保證CE30的運(yùn)行穩(wěn)定性，在客戶實(shí)地倉(cāng)庫(kù)中，北醒的項(xiàng)目組已經(jīng)在客戶場(chǎng)地運(yùn)行了半年之久。同時(shí)為了體現(xiàn)產(chǎn)品的安全性，北醒特別做過(guò)一次測(cè)試，其中研發(fā)經(jīng)理和研發(fā)工程師親自用身體來(lái)做危險(xiǎn)的攔車避障驗(yàn)證產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性（觀眾不要模仿），并順利通過(guò)了測(cè)試，單臺(tái)持續(xù)穩(wěn)定工作時(shí)長(zhǎng)超過(guò) 8000h，累計(jì)穩(wěn)定工作時(shí)間 1000000h。目前該款固態(tài)雷達(dá)已經(jīng)在全球多家AGV廠商的產(chǎn)品上批量使用。
以倉(cāng)儲(chǔ)AGV避障應(yīng)用為例，CE30固態(tài)激光雷達(dá)會(huì)根據(jù)客戶設(shè)定的避障區(qū)域，實(shí)時(shí)精準(zhǔn)探測(cè)機(jī)器人行進(jìn)區(qū)域內(nèi)是否有障礙物出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)障礙物，并進(jìn)入到預(yù)先設(shè)定的預(yù)警區(qū)域，雷達(dá)就會(huì)將信息及時(shí)反饋給機(jī)器人控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)控制機(jī)器人減速、剎車。這個(gè)過(guò)程就相當(dāng)于人眼看到了突然出現(xiàn)在面前的車輛之后會(huì)停下腳步。而對(duì)于那些不在機(jī)器人前進(jìn)區(qū)域內(nèi)的障礙物，即使離的再近，雷達(dá)也不會(huì)預(yù)警，以保證機(jī)器人作業(yè)的效率。
4、新戰(zhàn)略記者：目前，AGV機(jī)器人用激光雷達(dá)主要有哪幾類技術(shù)路徑？請(qǐng)您從技術(shù)層面分析北醒的激光雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)您認(rèn)為還有哪些方面需要加以完善和提升？
李遠(yuǎn)：目前用于倉(cāng)儲(chǔ)AGV避障傳感器方案主要有：激光雷達(dá)、視覺(jué)傳感器（攝像頭）、紅外傳感器、超聲波傳感器等。超聲波傳感器無(wú)法探測(cè)到障礙物的具體方位信息，而攝像頭、紅外傳感器則容易受到環(huán)境光的影響。綜合對(duì)比，激光雷達(dá)方案精度最高，數(shù)據(jù)可靠性也最好，可以說(shuō)是AGV避障的最優(yōu)選擇。
而AGV的激光雷達(dá)傳統(tǒng)的避障方案主要是機(jī)械旋轉(zhuǎn)式雷達(dá)和多點(diǎn)拼接式雷達(dá)。
二維機(jī)械旋轉(zhuǎn)式雷達(dá)是通過(guò)360°旋轉(zhuǎn)來(lái)探測(cè)周圍環(huán)境，它的機(jī)械旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致穩(wěn)定性會(huì)受到一定的影響，且壽命有限，維修成本高；二維的探測(cè)范圍也無(wú)法探測(cè)到高于或低于安裝位置的障礙物；安裝時(shí)需將雷達(dá)突出機(jī)器人前表面或在機(jī)器人前表面設(shè)計(jì)凹槽；在數(shù)據(jù)處理方面，需要資助搭建相應(yīng)的硬件和算法來(lái)屏蔽不在探測(cè)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)；同時(shí)工業(yè)市場(chǎng)長(zhǎng)期被國(guó)外激光雷達(dá)品牌把控，成本居高不下。
多點(diǎn)（7-11點(diǎn)）拼接式雷達(dá)水平方向視場(chǎng)角較小，在近距離的大角度區(qū)域存在盲區(qū)；角分辨率低，不能清晰辨別邊界，導(dǎo)致碰撞風(fēng)險(xiǎn)大；垂直方向分辨率低，也無(wú)法分辨不同高度障礙物。
北醒的CE30專為避障而生，純固態(tài)結(jié)構(gòu)，使用壽命長(zhǎng)；132°x 9°大視場(chǎng)角，可探測(cè)低矮障礙物；高刷新幀率，避障功能不受車速限制；避障模式下，無(wú)需二次數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)，即插即用，不需要修改車身設(shè)計(jì)；探測(cè)區(qū)域可調(diào)，輸出興趣區(qū)域內(nèi)最近障礙物的位置信息，無(wú)漏判、誤判；精準(zhǔn)匹配不同車寬，能夠多機(jī)協(xié)同工作，且抗強(qiáng)光。
5、新戰(zhàn)略記者：現(xiàn)階段，激光雷達(dá)產(chǎn)品仍然以國(guó)外品牌企業(yè)為主，您認(rèn)為北醒的產(chǎn)品應(yīng)該如何打造國(guó)產(chǎn)化品牌？未來(lái)幾年，北醒將在市場(chǎng)、產(chǎn)品方面有哪些規(guī)劃？
李遠(yuǎn)：一直以來(lái)激光雷達(dá)長(zhǎng)期被國(guó)外品牌所壟斷，由于國(guó)外品牌的激光雷達(dá)基本都是機(jī)械旋轉(zhuǎn)式，而這種激光雷達(dá)從原理上就非常難以量產(chǎn)，導(dǎo)致價(jià)格高昂，這也是阻礙智能自主移動(dòng)設(shè)備普及的一個(gè)重要原因。
北醒通過(guò)固態(tài)激光雷達(dá)的研發(fā)和量產(chǎn)，彎道超車，打破了國(guó)外品牌對(duì)激光雷達(dá)領(lǐng)域的長(zhǎng)期壟斷，實(shí)現(xiàn)了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。加上在批量生產(chǎn)階段我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)的數(shù)字化參數(shù)化調(diào)試，避免了精密的機(jī)械調(diào)試，節(jié)約了大量的調(diào)試成本。因此我們能把激光雷達(dá)成本降到國(guó)外品牌的三分之一甚至更低。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)外已有數(shù)十家激光雷達(dá)公司，其中不乏拿到上億美元融資的國(guó)外明星公司。北醒認(rèn)為，在量產(chǎn)思維的指導(dǎo)下，以及國(guó)內(nèi)巨大市場(chǎng)的支持下，國(guó)內(nèi)的激光雷達(dá)創(chuàng)業(yè)將很有機(jī)會(huì)。北醒在打造國(guó)產(chǎn)化品牌之路上，除了過(guò)硬的研發(fā)技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)品量產(chǎn)積累的經(jīng)驗(yàn)之外，同樣重視專利的布局。目前北醒已經(jīng)申請(qǐng)專利共106 項(xiàng)。北醒的產(chǎn)品也已出口到歐美日韓等世界各個(gè)國(guó)家。
根據(jù)李遠(yuǎn)博士所言，激光雷達(dá)的國(guó)產(chǎn)化是中國(guó)AGV產(chǎn)業(yè)的一大趨勢(shì)，而在這個(gè)大趨勢(shì)中，固態(tài)激光雷達(dá)必將替代傳統(tǒng)機(jī)械式的雷達(dá)。
