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被蘋果和科沃斯同時看中的dToF究竟是什么?

來源:   編輯:xiaoyuan   2020-04-01 17:46:31
蘋果宣布在近期發布的新款iPad中使用了dToF LiDAR技術,這一發布讓dToF又成為了整個行業關注的熱點,而后家用服務機器人巨頭科沃斯在全新的旗艦掃地機器人中應用了dToF,這也是業內首次將dToF技術用于掃地機器人核心導航系統。
能夠被蘋果看中并應用的技術不僅會成為行業的關注熱點,而且基本上會成為行業內技術研發和應用的趨勢,并很快應用于廣泛的產品和場景中,Touch ID、Face ID等新技術都改變了整個行業。那么,dToF這個被蘋果看中的技術對于廣大的蘋果用戶究竟意味著什么?而在家用服務機器人領域,第一個吃螃蟹的科沃斯是否有可能借此繼續引領行業的發展趨勢?
蘋果將其應用于AR場景,帶來無限可能
dToF英文名為Direct-Time of flight,中文直譯為直接飛行時間,工作原理非常簡單,發射設備會首先發射光脈沖,當光脈沖遇見障礙物時會發生反射,已知光的傳播速度是一定的,當距離不同時,接收反射光線的時間也不同,通過記錄光脈沖的反射時間,就可以計算出光脈沖發射位置到物體位置的距離,不斷的重復這一過程,就能繪制出物體的3D形態。簡言之,即通過探測光脈沖的飛行(往返)時間來得到目標物距離進而獲得物體的3D成像。
蘋果迫不及待的想要把dToF技術推向市場,那么dToF技術究竟能帶來那些不一樣的體驗呢?我們來看蘋果官方給出的答案:為增強現實及更廣泛領域開啟無盡可能。iPad Pro 的激光雷達始終圍繞著“增強現實(AR)”來展開,新款 iPad Pro 的增強現實能給人更強烈的真實感:假設你要換個家具,但不知道擺放效果如何,使用帶有dToF技術的iPad Pro對著你房間的空地掃一下,你想搭配的家具就會出現在屏幕上。 對于3D設計的工程師來說,只要用新iPad Pro掃一下想要建模的物體,就可以快速獲得物體的建模。
有媒體猜測蘋果將通過dToF激光雷達掃描儀和iPad OS軟硬一體,把新iPad Pro打造成開AR開發和體驗的工具。以此來吸引那些AR應用開發的程序員使用iPad Pro來進行調試和編寫AR應用。有消息稱,蘋果今年下半年將要推出帶有dToF功能的iPhone12,可能意圖將iPad和iPhone組合起來以增強AR的硬件和應用,豐富蘋果的AR生態。
科沃斯將其應用于導航系統,或開啟行業新方向
國內服務機器人行業大佬科沃斯機器人則在行業中首次將dToF用于掃地機器人核心導航系統,其全新旗艦地寶T8 AIVI升級的TrueMapping全局規劃技術搭配了航天級dToF導航技術。而在此之前,LDS激光雷達配合SLAM算法實現的導航技術曾一度被業界認為是掃地機器人導航技術發展的終點,但實際上,這個終點在2020年科沃斯機器人新品地寶T8 AIVI發布后有望被改寫。
這項技術的落地應用,會比目前市面上常見的LDS SLAM激光導航、VSLAM視覺導航兩種導航方式相比,精度更高、探測距離更遠、壽命更長、功耗更低,主要表現在以下三個方面:
首先是測量距離上的優勢, dToF導航較比LDS激光雷達的三角測距測量的距離更遠,精度更高,當dToF技術在掃地機器人上成熟應用后,對于大戶型的建圖和導航精度就更有優勢,根據科沃斯機器人官方數據顯示,采用dToF導航技術的科沃斯T8 AIVI在探測距離上提升了2倍,建圖效率上提升了1/3。
其次是采樣率的優勢,dToF在采集環境信息時,一次測量只需要一個光脈沖,并且能夠更快時間的進行響應,因此掃地機器人采用dToF技術后,掃地機器人可以更快速的了解用戶家居環境的情況,做到更快速精準簡圖,提升掃地機器人工作時導航的精度至4倍左右。
最后是結構優勢,dToF 雷達通常采用一體化的半固態結構,結構輕盈封閉,不但能避免異物入侵雷達內部影響壽命,此外輕盈的結構還能降低電機功耗,使用壽命相較于激光雷達壽命要高1倍。
綜上,科沃斯機器人創新性地把dToF引入到掃地機器人上,無疑是對行業技術發展的又一次嘗試和引領,2020年一定是掃地機器人行業發展史上值得記錄的一年,隨著掃地機器人功能應用的加強,dToF導航高效、精準的優勢也會進一步顯現,屆時行業導航技術可能會出現整體躍遷。


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