近日，中國林科院資源所激光雷達遙感團隊提出一種樹冠邊緣感知的點云裁剪算法。該算法通過數(shù)學形態(tài)學運算量化樹冠邊緣的可能性，在樹冠邊緣處計算生成切割線，顯著提高了切割線附近樹冠的完整性。該算法已成功應用于大范圍數(shù)據(jù)處理。

這一技術(shù)突破不僅標志著激光雷達在生態(tài)領(lǐng)域的成熟應用，更揭示了其在機器人行業(yè)的多維價值：從環(huán)境感知到?jīng)Q策閉環(huán)，激光雷達正成為智能機器的“視覺中樞”。

在科技飛速發(fā)展的當下，機器人行業(yè)正以前所未有的速度迅猛崛起，逐漸滲透至工業(yè)、服務、消費等諸多領(lǐng)域，成為推動各行業(yè)變革的重要力量。在機器人技術(shù)不斷演進的進程中，激光雷達作為關(guān)鍵的傳感器技術(shù)，正扮演著愈發(fā)重要的角色，其應用場景持續(xù)拓展，市場潛力也日益凸顯。

隨著機器人技術(shù)的發(fā)展，目前市場上已經(jīng)涌現(xiàn)了可以與人類、環(huán)境進行交互的人形機器人、機器狗，以及掃地機器人、工業(yè) AGV/AMR/叉車、物流機器人、酒店/場站服務機器人等等，應用場景越來越豐富。它們的工作原理是：在復雜的室內(nèi)外環(huán)境中活動時，通過激光雷達精確感知周遭環(huán)境信息以實現(xiàn)自主導航和避障，甚至通過激光雷達實時感知人類的動作、姿態(tài)和位置，精確檢測人體的位置和運動軌跡，以幫助機器人理解人類的意圖，并做出相應的即時反應。而激光雷達通過發(fā)射激光束并接收反射光，能夠快速、準確地獲取周圍物體的距離、位置和輪廓信息，構(gòu)建出高精度的三維環(huán)境地圖。

宇樹的人形機器人Unitree G1在大街上行走

眼下，激光雷達技術(shù)的突破契合機器人行業(yè)的蓬勃發(fā)展，可謂相得益彰！這引得研究機構(gòu)連呼：來自機器人行業(yè)的需求爆發(fā)，激光雷達有望迎來大規(guī)模應用落地。 

激光雷達在機器人行業(yè)的應用前景

全球機器人市場呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。國際機器人聯(lián)合會發(fā)布的《2024世界機器人報告》顯示，2023年全球工業(yè)機器人總保有量約428.2萬臺，較2022年增長10%。而服務機器人占據(jù)市場主導地位，預計2024年市場規(guī)模將達到362億美元，2029年將達到730.1億美元。隨著機器人在各行業(yè)的應用不斷深化，對激光雷達的需求也將水漲船高。尤其是在人形機器人領(lǐng)域，根據(jù)去年4月份在北京舉行的中國人形機器人產(chǎn)業(yè)大會暨具身智能峰會發(fā)布的《人形機器人產(chǎn)業(yè)研究報告》預測，2024年中國人形機器人市場規(guī)模將達27.6億元，2026年將超百億元，未來人形機器人市場的爆發(fā)將為激光雷達帶來巨大的市場空間。

隨著激光雷達技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，性能將持續(xù)提升。例如，更高的分辨率、更遠的測距范圍、更小的體積和更低的功耗等。這些性能提升將進一步拓展激光雷達在機器人行業(yè)的應用邊界——高分辨率的激光雷達能夠為機器人提供更精確的環(huán)境細節(jié)信息，使其在復雜環(huán)境中的感知和決策能力得到顯著增強；更遠的測距范圍有助于機器人在更大范圍內(nèi)進行環(huán)境感知，適用于戶外、大型工業(yè)場所等場景；更小的體積和更低的功耗則更便于激光雷達集成到各種小型化、輕量化的機器人中，滿足不同應用場景的需求。

除了現(xiàn)有的應用場景，激光雷達在機器人行業(yè)還有許多潛在的應用領(lǐng)域有待開發(fā)。例如，在醫(yī)療康復領(lǐng)域，激光雷達可用于輔助康復機器人準確感知患者的身體位置和運動狀態(tài)，實現(xiàn)個性化的康復訓練；在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)機器人借助激光雷達可以識別農(nóng)作物的生長狀況、病蟲害情況以及土壤環(huán)境信息，實現(xiàn)精準農(nóng)業(yè)作業(yè)；在安防領(lǐng)域，安防機器人利用激光雷達實時監(jiān)測周圍環(huán)境，進行周界防范、人員識別等任務。隨著機器人技術(shù)在更多領(lǐng)域的應用拓展，激光雷達將迎來更廣闊的應用前景。

激光雷達在機器人行業(yè)的市場潛力

國金證券的研究點出一個大趨勢——機器人激光雷達市場總規(guī)模（TAM）預計將達到車載市場的數(shù)倍，一場由感知技術(shù)驅(qū)動的產(chǎn)業(yè)革命已悄然展開。

市場潛力是多領(lǐng)域應用帶來的市場需求規(guī)模。

從市場規(guī)模來看，僅以目前放量較快的割草機市場為例，據(jù)國金證券分析，假設全球年化出貨量約為1500萬臺，激光雷達預期放量后價格收斂至1500元左右，其TAM空間約為1500萬臺×1500元= 225億元。而在人形機器人領(lǐng)域，華西證券預測2026年全球人形機器人市場有望開始放量增長，潛在激光雷達需求量有望超億臺。此外，工業(yè)AGV/AMR、無人機、物流機器人等眾多機器人類型對激光雷達的需求也不容小覷。綜合各領(lǐng)域的需求，機器人激光雷達TAM是一個數(shù)倍于車載的市場。

鐳神智能的3D SLAM無人叉車憑借7顆不同類型激光雷達協(xié)同作戰(zhàn)

這種規(guī)模效應還能夠推動成本的降低。隨著激光雷達在機器人行業(yè)的應用規(guī)模不斷擴大，規(guī)模效應將逐漸顯現(xiàn)。大規(guī)模生產(chǎn)將降低激光雷達的制造成本，使其價格更具競爭力，進而進一步刺激市場需求。例如，一些頭部激光雷達廠商通過與機器人企業(yè)的深度合作，實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)，有效降低了成本。同時，成本的降低也將促使更多的機器人企業(yè)采用激光雷達技術(shù)，推動市場的良性循環(huán)發(fā)展，進一步挖掘市場潛力。 

激光雷達在機器人行業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)

可以說激光雷達在機器人行業(yè)的價值已超越單純的傳感器角色，它正在重塑機器的環(huán)境認知范式，重構(gòu)產(chǎn)業(yè)成本結(jié)構(gòu)，并催生新的商業(yè)生態(tài)。

當前，激光雷達技術(shù)正處于快速發(fā)展階段，新的技術(shù)和產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，激光雷達的可靠性、穩(wěn)定性和集成度得到顯著提升，為機器人應用提供了更優(yōu)的解決方案。同時，激光雷達與人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的融合，也為機器人的智能化發(fā)展帶來了新的機遇。通過對激光雷達采集的大量數(shù)據(jù)進行分析和處理，結(jié)合人工智能算法，機器人能夠?qū)崿F(xiàn)更精準的環(huán)境感知、決策和控制。

機器人行業(yè)的快速發(fā)展吸引了眾多企業(yè)的參與，形成了龐大的產(chǎn)業(yè)鏈。激光雷達廠商與機器人整機制造商、系統(tǒng)集成商、軟件開發(fā)商等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)之間的合作日益緊密。通過產(chǎn)業(yè)協(xié)同，各方能夠充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，共同推動激光雷達在機器人行業(yè)的應用和發(fā)展。

近幾年，各國政府紛紛出臺政策支持機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這也為激光雷達在機器人行業(yè)的應用帶來了機遇。例如，我國工信部發(fā)布的《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導意見》明確提出，到2025年，人形機器人創(chuàng)新體系初步建立，“大腦、小腦、肢體” 等一批關(guān)鍵技術(shù)取得突破。政策的支持將引導更多的資金、技術(shù)和人才投入到機器人產(chǎn)業(yè)，促進激光雷達等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和應用。

說完機遇說挑戰(zhàn)：

盡管規(guī)模效應逐漸顯現(xiàn)，但目前激光雷達的成本仍然相對較高，這在一定程度上限制了其在機器人行業(yè)的大規(guī)模應用。尤其是對于一些價格敏感型的機器人市場，如消費級機器人，高昂的激光雷達成本會增加整機成本，降低產(chǎn)品的市場競爭力。因此，如何進一步降低激光雷達的成本，是行業(yè)面臨的重要問題之一。

不同類型的機器人在應用場景、工作環(huán)境和性能要求等方面存在差異，對激光雷達的性能也提出了多樣化的需求（好的一面是：多應用場景催生差異化需求，成本控制能力決定滲透速度。）。然而，目前市場上的激光雷達產(chǎn)品在性能適配方面還存在一定的不足。例如，一些機器人需要在復雜的光照條件下工作，而現(xiàn)有的激光雷達在抗強光干擾、低光照環(huán)境下的性能表現(xiàn)還有待提高；一些機器人對激光雷達的體積、重量和功耗有嚴格要求，但目前部分產(chǎn)品在小型化、輕量化和低功耗設計上還不能完全滿足需求。

此外，機器人激光雷達行業(yè)目前仍缺乏統(tǒng)一的標準和規(guī)范，導致不同廠商的產(chǎn)品在接口、數(shù)據(jù)格式、性能指標等方面存在差異，這給機器人系統(tǒng)的集成和應用帶來了困難。例如，在多機器人協(xié)作場景中，由于不同機器人搭載的激光雷達數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，使得機器人之間的數(shù)據(jù)交互和協(xié)同工作變得復雜。因此，建立健全機器人激光雷達行業(yè)的標準和規(guī)范，對于促進產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有重要意義。