随着科学技术的飞速发展，机器人已经在许多行业发挥了作用。无论是工业生产线上的生产消费服务，还是日常生活中的陪伴，机器人都在承担更多的任务，发挥更重要的作用。

　　为了使机器人能够高效、安全地完成任务，感知避障环节尤为关键。事实上，传统机器人中使用的传感器有很多种类和数量，传感器提供的关键数据在压力、温度、速度等方面是不可或缺的。随着机器人的升级，机器人感知避障的能力变得越来越重要。

　　实现机器人的自主感知和避障

　　机器人的避障功能是建立在感知周围环境的基础上的。感知后，数据处理分析反映了机器人在独立移动时感知和避免障碍物的能力。该功能的改进与机器人的操作效率和安全性直接相关。具有高效避障功能的机器人可以在不受人为干预的情况下自由穿越各种环境，不仅大大提高了工作效率，而且显著减少了碰撞造成的损坏和故障，保证了机器人的长寿命运行。

　　以工业领域为例，机器人避障方案很多，包括不限于超声波避障、红外避障、激光避障、视觉避障等。众所周知，超声波和红外方案的整体成本相对较低，因此广泛应用于工业机器人。

　　超声波避障能很好地识别固体障碍物和透明表面。即使在烟雾充足的环境中，超声波仍然能很好地检测环境中的物体。红外技术感知响应快，成本低。现在，它可以有效地区分检测信号和干扰信号。非线性和依赖目标反射率的缺点也比以前有了很大的进步。

　　雷达技术作为一种具有成本效益的感知手段，在探测、跟踪和定位功能方面已经足够成熟和广泛的应用，也被广泛应用于机器人中。中远程雷达在机器人应用中更为常见。毫米波雷达传感器现在也被应用于机器人感知障碍中。这种感知受到环境条件的影响较小，在室外移动和黑灯自动化工厂的机器人应用中效果明显。

　　此外，其高精度和高分辨率可以对检测对象进行更密集的点云检测，收集到的点信息密度可以提供高保真度。这种清晰的避障数据收集是移动机器人避障的重要决策依据，足够可靠的数据也保证了机器人自主性的提高。

　　用于机器人避障的激光芯片

　　激光避障广泛应用于机器人领域。虽然成本略高，但可以达到更准确一致的避障效果，为系统提供更高的识别度和更好的一致性。激光芯片VCSEL广泛应用于边发射激光EEL和垂直腔表面发射激光芯片。

　　EEL在高功率密度和高脉冲功率方面更具优势。这种光源技术在环境光下也非常稳定，温度漂移略差。VCSEL在环境光下也非常稳定，温度漂移更稳定。另一个特点是功率可扩展性高，可以制造不同功率级别的设备。此外，它的光束质量将高于EEL。

　　激光技术给感知避障设计带来了很高的附加值，激光技术更均匀的光斑使图像质量更高；极窄的光谱带宽使其在环境光下更稳定，温度漂移更小；高温更稳定，适合更多的应用场景；高速更换带宽提供更高的设计上限，支持高频调试，最典型的是Tof应用。

　　在激光雷达的众多技术路线中，每个光源都有自己合适的应用场景。除了激光雷达的特性和基本要求外，首先要考虑不同机器人需要什么样的激光雷达，以及从机械旋转到MEMS再到全固态的扫描方法。

　　小结

　　机器人的感知避障能力是核心竞争力，其中感知、定位、绘图、导航、识别、避障等功能与准确的环境数据收集是分不开的。许多传感器件为机器人系统提供了尽可能详细的环境数据。在未来，这些传感器将进一步集成，并与ML推理合作实现深入的环境分析，机器人也将实现对周围任何目标的实时感知。