激光導航和視覺導航，哪種更適合掃地機器人？

如今掃地機器人越來越受歡迎，越多越多的家庭想購入一臺掃地機器人，掃地機器人儼然已經成為一類“新興小家電”。為了效率更高、更節能地實現清掃全屋,掃地機器人的導航系統是必不可少的功能。所以，掃地機器人制造商會耗費大量精力為掃地機器人準備一雙“金睛火眼”，讓掃地機器人“看”到世界，根據“眼”中世界去規劃路徑。

掃地機器人的導航系統是必不可少的功能。所以，掃地機器人制造商會耗費大量精力為掃地機器人準備一雙“金睛火眼”，讓掃地機器人“看”到世界，根據“眼”中世界去規劃路徑。

就目前而言，市場上使用較為廣泛的掃地機器人導航技術有兩種，一種是激光導航，另一種是視覺導航，那么到底哪種更好呢？

激光導航：

搭載激光導航的掃地機器人如米家LDS掃拖機器人等，是通過LDS激光雷達掃描來判斷自己的位置。通過高速旋轉發射激光，再通過激光發射后觸及障礙物反射回來的時間判斷自己和障礙物之間的距離，從而判斷相對位置，實現定位。

這種導航方式的優點是定位精度高，即使是無光環境也能精準定位，激光導航憑借其精準定位的優勢，占據了掃地機器人導航產品大部分的市場份額。但它也有明顯的缺點，其主要傳感器多位于掃地機器人頂部，可視角度在垂直方向都很小，無法實現大范圍障礙物檢測。對于低于或略高于（高于機身，但會碰到激光雷達傳感器）機身的障礙物，例如柜底邊緣、近地處的電線等，掃地機器人避障效果欠佳。因此，掃地機被柜底卡住、被線體纏繞等問題時有發生。

視覺導航：

搭載視覺導航的掃地機器人如科沃斯DJ65等，是采用單目方案的視覺導航來實現定位的。此款掃地機器人的視覺傳感器安裝在頂部，通過復雜的算法讓機器人能夠通過感知由亮度不同的光點組成的光學圖像來進行定位。這些光學影像從不同的角度看起來是各不相同的，通過不斷收集這些圖像信息，機器人可以在自身構建的地圖上進行定位，從而知道哪些位置已經掃過、哪些地方需要清潔。

視覺導航的優點是成本低，適用性強，借助大數據就能夠解決技術路線。但是視覺導航掃地機的問題也很明顯，視覺測距的前提是精準，在攝像頭獲取環境信息后要快速計算出距離，期間若是數據處理和算法跟不上，距離數據就會形成偏差。

因此，從技術實現的角度來說，視覺導航比激光導航無疑要難很多。正因如此，市場上很少有完全采用視覺導航系統的掃地機器人，更多的是激光導航+視覺傳感器或其他傳感器的融合方案。

從未來發展角度而言，目前無論行業發展還是產品用戶體驗，視覺導航的潛力是毋庸質疑的。除了科沃斯、iRobot等掃地機器人行業頭雁外，國內還有很多優秀企業在視覺導航領域不斷“攻克”難題。如國內立體視覺方案提供商INDEMIND便推出了面向掃地機器人的視覺導航定位解決方案。

據了解，INDEMIND視覺導航解決方案是采用雙目立體視覺架構，且方案成熟度較高，并與業內諸多企業建立合作。該方案通過立體視覺技術與高精度Vi-SLAM算法，將本應涉及超長產業鏈的掃地機定位、交互問題集中到一套解決方案中，快速為客戶相關產品提供高精度的導航定位、路徑規劃、智能避障、目標跟隨、家居識別等核心功能。值得一提的是，該方案的導航精度已實現絕對定位精度<1%，姿態精度<1°的領先水平，足以媲美激光雷達。

此外，由于視覺方案的天然優勢，INDEMIND視覺導航定位解決方案可將掃地機器人的導航定位成本控制在百元級，極大降低了廠商的研發、生產成本。

總的來說，與激光雷達方案相比，視覺導航是一個維度更高、成本更低、適用性更強的掃地機器人導航定位方案。未來，隨著算力的提升，算力成本的降低，視覺導航方案的成本可以進一步下探；伴隨研究的深入，視覺導航所帶來的環境語義功能日趨完善，智能掃地機器人會變得更加可視化，更加聰明，價格也更加親民。lw