标签: 3D感知

2025年上海国际车展，成为汽车行业全面拥抱激光雷达的分水岭。 在这场全球瞩目的盛会上，从百万级旗舰车型到十万级入门款电动车，激光雷达的身影无处不在，成为新车发布中频频提及的“标配亮点”。 零跑C10，一款售价仅10万元人民币左右的车型，率先打破价格壁垒，搭载激光雷达，成为普及化的重要里程碑；极氪9X更是大胆地在一辆量产车上搭载了5颗激光雷达，覆盖前、后、左右及全景感知，展示了面向高阶辅助驾驶的感知冗余与安全冗余。这不仅是堆砌参数的竞赛，更是对用户体验与行车安全的深刻承诺。 在过去的五年里，激光雷达技术从实验室走向量产，经历了一场堪称奇迹的蜕变。曾经只能出现在少数豪华自动驾驶原型车上的昂贵传感器，如今已成为大量量产汽车的重要组成部分。除特斯拉之外，几乎所有有志于高阶辅助驾驶（ADAS）乃至完全自动驾驶（L4、L5）的车企，都选择了在量产车上搭载激光雷达。这一趋势，已毋庸置疑。 与汽车行业的飞速普及形成鲜明对比的是，在机器人领域，激光雷达的普及速度却略显迟缓。尽管仓储机器人、配送机器人、服务机器人等应用早已采用2D激光雷达进行基本导航和避障，但相比汽车行业日新月异的三维环境感知升级，大多数机器人仍停留在依赖低成本视觉或简单2D激光感知的阶段。 问题来了： 当激光雷达的价格迅速下降、尺寸与重量不断缩小、固态化程度持续提高，当它能以更加亲民的形态提供毫米级的环境感知能力时，机器人，是否也应该像汽车一样，全面拥抱激光雷达？ 答案显而易见。事实上，这样的转变，正在悄然发生。未来，搭载Flash固态激光雷达的机器人，将不仅在感知精度和避障能力上实现质的飞跃，更将在智能化、自主性乃至成本效益上，开启一轮新的革新。 激光雷达为何能在汽车领域迅速普及 在科技飞速发展的今天，激光雷达（LiDAR）正以前所未有的速度，成为汽车行业不可或缺的重要零部件。 曾几何时，激光雷达还只是自动驾驶原型车上昂贵而稀有的存在，动辄上万美金的成本和巨大的体积限制了它的普及。但进入2024-2025年，随着技术进步和规模化量产，激光雷达迎来了真正意义上的全民时代。 在现实世界中，激光雷达以毫米级的高精度探测能力，补足了传统视觉系统在雨雾天气、夜晚、复杂光影条件下的短板，极大提升了环境感知的稳定性与可靠性。其丰富的环境数据与即时三维建图能力，使车辆能够更准确地识别障碍物、行人乃至复杂道路结构，为避障决策与路径规划提供坚实基础。 对于车企而言，全面拥抱激光雷达，归根结底是为了一个关键词—— 安全 。 在高阶自动驾驶逐渐下放到量产车型的今天，激光雷达已经从一个“可选升级项”，转变为提升整车安全性能、赢得市场竞争力的关键配置。它不再只是炫技的噱头，而是与安全气囊、ABS刹车系统一样，成为保障驾驶安全的 “标准装备” 。 正如上海车展所呈现的趋势：无论是传统车企，还是新势力品牌，都在用实际行动宣告—— 在汽车行业， 激光雷达的普及，已经是不可逆转的潮流。 机器人需要“看清世界”， 但现有感知方式远远不够 机器人的发展，正在经历从简单执行器向智能自主体的蜕变。 无论是仓储机器人、配送机器人、清洁机器人、安防机器人，还是更高阶的服务机器人、工业协作机器人，它们都在朝着“自主感知、决策、自主行动”的方向演进。而“感知”，作为智能化的第一步，直接决定了后续所有行为的上限。 然而，目前机器人普遍采用的感知方式——如视觉传感器、超声波传感器、红外传感器——存在明显局限： · 视觉传感器（摄像头）： 受光照条件影响大，夜间、逆光、雾霾环境下效果骤降；二维图像缺乏准确深度信息，导致障碍物距离和轮廓估计偏差大。 · 超声波传感器： 探测范围极短（通常仅2米以内），分辨率低，无法识别细小或复杂障碍物。 · 红外传感器： 局限于近距离，且对环境温度变化敏感，误报率高。 对于复杂、动态、开放的实际应用场景，这些传统传感器越来越难以胜任。机器人需要的不仅是“看到”，更是精准测量、理解空间结构、预测环境变化。 在这样的背景下，激光雷达的价值愈发凸显。 激光雷达：为机器人打造高精度 “环境感知神经系统” 激光雷达通过发射激光束，精确测量目标物体的距离和形状，生成高精度、高分辨率的三维点云数据，赋予机器人对环境的立体理解能力。 具体而言，激光雷达在以下几方面为机器人解决了核心痛点： 1. 室内外高精度建图与定位（SLAM） 机器人要想自主移动，首先必须理解自己身处何处，这就需要实时建图与定位（SLAM）。传统视觉SLAM容易在低光、动态环境下失效，而基于激光雷达的SLAM，依靠高精度距离测量，即使在光照极差、烟雾、灰尘等条件下，也能稳定构建环境地图并进行定位。 典型应用场景： · 仓储机器人在大型仓库内实时规划高效拣货路径 · 安防机器人在夜间或烟雾弥漫环境中巡逻 Flash固态激光雷达的小型化与高刷新率特性，让SLAM效果达到新高度，使机器人实现厘米级定位精度。 2. 动态避障与自主导航 现实世界充满变化——行人、宠物、车辆、突发障碍物频繁出现。传统视觉系统易受遮挡、光照变化影响，超声波传感器则反应迟钝。 激光雷达能够实时扫描周围环境，检测并追踪动态障碍物，通过高密度点云预测物体运动趋势，从而支持机器人动态避障与灵活路径重规划。 实际案例： · 外卖配送机器人在人行道上实时避开行人、自行车 · 医疗服务机器人在医院走廊中灵活穿行，避让病人和设备 3. 跨环境适应能力 机器人应用场景丰富，从明亮商场到昏暗地下停车场，从整洁写字楼到尘土飞扬的工地。传统感知方案难以做到通用。 工业级Flash固态激光雷达具备IP67防护等级、宽温适应能力，无惧环境变化，可在不同亮度、不同天气、不同地面材质下稳定运行。 4. 支撑多传感器融合感知系统 未来机器人感知架构将是多传感器融合的： 激光雷达提供精准三维结构与障碍物检测，视觉系统提供语义理解，IMU提供运动状态感知，GPS/RTK提供全局定位，协同提升环境理解的丰富性与鲁棒性。 技术演进：Flash固态激光雷达为机器人而来 传统的机械旋转激光雷达虽然感知能力强，但价格高昂、体积庞大、易损耗，这些缺陷对于机器人应用而言极为致命。 Flash固态激光雷达应运而生： · 无机械运动部件，可靠性高、寿命长 · 体积小、重量轻，适配小型、轻量化机器人 · 功耗低，延长续航时间 · 成本持续下降，价格进入数百美元区间 2025年，亮道智能推出了专为机器人设计的迷你型Flash固态雷达模块，尺寸接近成年人手掌，重量不到100克，最高角分辨率达0.1°，探测距离超200米，为机器人行业带来真正可规模化应用的激光感知硬件。 机器人全面搭载激光雷达已是清晰趋势 结合以上种种因素，激光雷达在机器人领域的普及已成大势所趋。 不仅是仓储物流机器人、配送机器人、清洁机器人、安防机器人、服务机器人等应用场景，越来越多企业也在激光雷达赋能的道路上加速探索： · 北京小米机器人技术有限公司 在2023年发布的CyberOne人形机器人中，采用激光雷达采集环境数据，用于训练大范围动态避障模型，提升在复杂环境下的自适应能力。 · 卓益得机器人 将激光雷达的极线约束引入视觉SLAM，优化位姿估计，显著减少累计误差，提高自主导航精度。 · 智瞰深鉴科技有限公司 则使用激光雷达采集室外大范围场景的点云数据，结合PointNet++等深度学习网络，进行障碍物（如车辆、行人、植被等）的精准分类。 这些案例表明，激光雷达不仅作为传感器直接应用于导航避障，更在更高阶的“智能训练”层面，成为机器人认知与决策系统不可或缺的基础。 随着Flash固态激光雷达成本持续下降、性能持续提升，大规模机器人部署激光雷达，正在从“成本制约”转向“标配升级”。未来三年，机器人搭载激光雷达的比例，预计将从当前的不足20%，迅速上升至50%以上。 激光雷达，正成为机器人智能化进阶的加速器，也是机器人产业迈向大规模商用的关键推动力。 结语：激光雷达，引领机器人走向全面智能化 在过去五年里，汽车行业已经用实际行动告诉我们：激光雷达不是可有可无的“黑科技”，而是提升安全性、智能化的基础设施。 今天，机器人领域也正站在同样的变革门槛上。 随着Flash固态激光雷达技术的成熟，小型化、低成本、高可靠性的传感器已触手可及。机器人不再需要在性能与成本之间艰难权衡，不再需要在智能与续航之间妥协。 未来，无论是城市配送、楼宇清洁、智慧仓储，还是户外巡逻、家庭陪护—— 搭载激光雷达的机器人，将如今日智能手机中的多摄模组一样，成为行业默认配置。 汽车已经全面拥抱了激光雷达。 机器人呢？ 毫无疑问，他们也正在以加速度，奔向这个清晰可见的未来。 关键词：激光雷达，3D感知，Flash激光雷达，纯固态激光雷达 微信号｜ Robo Lab 重构机器「看见世界」的方式。 用硬核科普+实战案例，拆解光束背后的科技革命。

【报告导读】 割草机器人方兴未艾，渗透率空间广阔 2025年全球OPE市场规模预计达325亿美元，割草机占60%约200亿美元，年销量近3000万台。割草机器人行业规模仅26亿美元，年销量120-130万台，销售额渗透率12%、销量渗透率5%。目前销量集中在欧洲，德法北欧渗透率超40%，北美草坪面积大但渗透率不足5%。随着无边界技术成熟和成本下降，美国市场有望爆发，2025-2030年全球年销量有望突破500至1000万台。在劳动力成本上升和智能家居趋势下，割草机器人正加速替代传统割草机，成为家庭园艺OPE的智能终端代表。 技术路线趋于稳定，降本提速+功能集成， 行业进入爆发阶段 无边界割草机器人凭借免埋线、高效率、强环境适应性的综合优势，正加速替代传统埋线式产品，推动行业渗透率提升并开辟新市场空间。当前主流方案RTK+视觉/激光技术已趋成熟，而纯固态激光雷达凭借短距探测、全环境适应、抗振长寿命、小型轻量化等特性，成为平衡性能与成本的优选方案 —— 相较传统机械式激光雷达（易损且寿命短），其更契合需全天候作业的庭院场景。 技术突破背后存在双重挑战 一方面，庭院场景存在动态障碍物（宠物 / 玩具）、复杂地形（坡度 / 树根）及多变光照条件，对厘米级定位、实时避障 AI视觉感知提出严苛要求；另一方面，家用市场对价格敏感，需在有限成本内实现高性能。这倒逼供应链创新：2024 年行业爆发元年，无边界方案成本已降至 500 美元以下，规模化生产叠加国产替代将释放超 30% 降本空间，推动产品价格下探并提升市场接受度。 功能拓展带来的增量机遇 目前追觅、科沃斯等头部厂商已在高配机型采用激光雷达+视觉融合方案，未来多传感器技术融合或成趋势。值得关注的是功能拓展带来的增量机遇：通过集成扫雪、吹叶、浇水等模块，割草机器人正升级为全能庭院管家。叠加硬件成本持续下降，纯固态激光雷达规模效应显现，行业渗透空间有望进一步打开。 核心关注割草机器人企业： 企业名称 国别 主流产品 富世华（Husqvarna） 瑞典 割草机器人（埋线式和无边界产品），如Husqvarna Automower 105等 宝时得（Worx） 中国 割草机器人（埋线式和无边界产品），如Worx Landroid S300、Worx Landroid Vision等 格力博（Greenworks） 中国 割草机器人（埋线式和无边界产品） 泉峰（Chervon） 中国 割草机器人 九号公司（Segway） 中国 无边界割草机器人，如Navimow H800E、Navimow i110、Navimow X3等 科沃斯（Ecovacs） 中国 无边界割草机器人，如GOAT G1、GOAT A1600 RTK、GOAT A3000 LiDAR等 追觅（Dreame） 中国 割草机器人，如Dreame Roboticmower A1、A2、A1Pro等 松灵机器人（Mammotion） 中国 割草机器人，如Luba mini AWD 1500、Yuka 1500等 汉阳科技（Heisenberg Robotics） 中国 庭院机器人，如Snowbot S1（扫雪机器人） 河森堡（Yarbo） 中国 庭院机器人，具备扫雪、割草、吹落叶等多功能 Yardroid 美国 庭院机器人，具备多种功能 核心关注配套激光雷达企业： 企业名称 所属行业 国别 主流产品 速腾聚创 智能硬件 中国 E1R全固态数字化激光雷达等 禾赛科技 激光雷达 中国 迷你型超半球3D激光雷达JT系列 览沃科技 激光雷达 中国 Mid-360激光雷达 亮道智能 激光雷达 中国 纯固态激光雷达 LD Gen2 Lite 和LD Gen2 Mini Ouster 激光雷达 美国 OS 穹顶激光雷达 竞争格局：千帆竞渡、百舸争流 目前，富世华、宝时得等传统龙头仍主导埋线式产品市场，正在追赶无边界技术；九号公司占据无边界出货量近半，科沃斯、松灵、追觅紧随其后。2024年，九号割草机器人收入超7亿元，同比增长250%。松灵Yuka系列主打坡度适应与AI视觉避障，追觅则通过激光雷达+视觉组合实现高性价比突破。 割草机器人正处于从小众工具向主流家电跃迁的关键阶段，技术路线趋于统一，成本快速下探，用户教育加速完成。预计2030年前，割草机器人将成为全球智能家居的重要组成，重塑OPE行业格局。 资料获取方法： 右下角“点赞”和“在看”。 关注本公众号后，在对话框内输入“割草”，即可下载《割草机器人深度报告》全文。 报告正文 一、行业:割草机器人迎来春天 1、行业规模:渗透率低，快速增长 割草机器人现有市场：202 年估计25亿美元左右。 根据 Mordor Intelligence 数据，2021-2024年全球割草机器人市场规模从15亿增至26亿美元，行业复合增长20%。Fortune Business Insights 预测2028年割草机器人市场规模将增长至40.4亿美元，CAGER在16%左右，行业处于快速成长期。 割草机器人作为 OPE 割草机的替代产品，将在行业占据一席之地。 1、OPE规模超过 300 亿美元。 根据弗若斯特沙利文预测，2025 年全球 OPE 市场 325 亿美元，2016-2025 全球市场 CAGER 为 5%。 2、割草机为 OPE 的核心品类: 根据史丹利百得,骑乘式割草机( 22%)+手推式割草机( 15%)+手持式割草机( 21%合计占 OPE 比重接近6成，对应 200 亿美元左右，参考当下割草机器人行业规模 25 亿美元，销售额渗透率仅 12.5%，销量渗透率 4-5%，未来发展潜力巨大。 2、行业并非伪需求,百亿美元级市场 （1）产业发展：技术进步，机器替代人工大势所趋 割草机器人是OPE的下一个阶段，也是终极形态。 梳理 OPE行业发展趋势，依次经历了手动、燃油和交流电动力、直流电动力三个阶段，未来将沿智能化无人化趋势发展。 第一阶段： 手工作业为主，该阶段使用无动力系统的园林绿化和养护器械，需要通过人工操作 第二阶段： 燃油动力产品的出现提高了生产力和便携性，并且为了使工具具备更高的环保和低噪音特性，也出现了以外接电源为动力系统的 OPE，但有绳产品由于作业半径受限，便携性较差，因此燃油动力产品仍占据主流； 第三阶段： 锂电技术成熟、成本大幅优化，叠加消费者环保观念日益增强，对燃油动力产品的排放要求愈发严苛，因此以锂电池为动力系统的无线产品开始普及； 第四阶段： 三电技术、智能控制技术、传感器技术等取得突破，以智能割草机器人为代表的智能化、无人化、物联网 OPE产品将陆续出现，预计将是OPE产品的终极形态。 当前不考虑商用OPE产品的话，家用OPE行业锂电化率已经达到50%，正在加速向第四阶段迈进。 （2）成本角度：割草机器人经济性优于雇人，相较自己维护省心省力 欧美地区人工费用较高，并且近年来逐年上升。 园林工人： 美国园林工人绿化时薪在 2021 年提升至17 美元/h，考虑到 22 年以后通货膨胀，目前工作时薪按20 美元、每年绿化 24 小时来算，全年花费接近1000 美元，倘若花园面积更大带来维护时间，发达地区将超过1500 美元。欧洲500 到1000 平方米的草坪，每年在草坪维护上的支出也接近400 美元； 自己割草： 单台手推式割草机价格一般在 500 美元左右，使用周期 5-6 年，年适用成本不到 100 美元最低，因此欧美家庭 70-80%自主维护草坪，同时美国家庭DIY 文化偏好较高，更倾向自己打理，20-30%高端住宅区或者花园面积较大的家庭选择雇佣园林工人 割草机器人： 分埋线随机割草和无埋线自主规划割草两种类型，根据割草面积大小、价格也会有所上扬，入门级价格在 500-600 美元，中端 800-1500 美元，高端2000-5000 美元，按使用周期5-6 年来算，年成本介于自己割草和雇人二者之间。 3、欧洲市场之外，北美潜在市场更大 OPE 市场：全球 OPE 市场欧美占比将近 9 成，其中美国市场占比 56%，欧洲占比30%。从终局来看，割草机器人美国市场所占份额应当与OPE 份额相匹配。 现阶段看，割草机器人主销量仍在欧洲，北美开发潜力大。 根据 EGMF 统计欧洲市场割草机器人销量超过 85 万台，全球占比超过 7 成。富世华公告显示，欧洲割草机器人销量渗透率较高，北欧、德国、瑞士等地区销量渗透率超 40%，而南欧平均销量渗透率 15-30%，北美市场不足 5%，据此推算北美目前占割草机器人销量约 20%，与北美在全球OPE 市场的规模并不匹配。Mordor Intelligence数据显示，欧洲地区后续仍是全球割草机器人增速最快的地区。 割草机器人在欧洲市场渗透率快速提升原因在于： 1、欧洲花园面积小。 根据EGMF 统计，欧洲66%的割草机器人服务 1000 平米以下的花园，其中 43%面积在500-1000 平米、23%面积在500 平米以下，仅有34%的割草机器人服务 1000 平米以上的大花园。考虑到早期割草机器人为埋线式产品，埋线成本较高、只适用小花园（500-1000 平米花园，周长 90-120 米，埋线费用额外支出 250-300 美元）。美国花园面积大部分在 1000-5000 平方米，埋线成本直线上升，而且对产品功率、复杂环境适应性要求更高。解决方向：从埋线式产品向无边界产品切换，节省埋线成本，增加传感器提升环境感知能力。 2、美国花园半开放，欧洲花园边界明显、草坪相对规整。 美国花园环境半开放，对导航和避障的要求明显更高，而埋线式产品的问题主要出现在导航和避障上，欧洲花园相对封闭有围栏边界。此外，美国花园整体较为复杂，如树多、草坚硬、坡度陡峭，环境复杂性也影响割草机器人的渗透。 解决方向：无边界产品电池容量提升、提高功率，RTK/视觉/激光+传感器，解决信号丢失、障碍物识别、避障等问题。 3、消费者教育不足。 首先，锂电OPE 产品在美国渗透率显著低于欧洲，割草机器人作为锂电 OPE 的延续，在欧洲有更好的铺垫；其次，不同于扫地机市场，美国本土在割草机器人这一新品类缺乏龙头做消费者教育， 早期全球第一大割草机器人厂商富世华的大本营在瑞典，主要聚焦北欧和西欧市场（2023 年其欧洲和北美收入占比分别为5 成、3 成）。 潜在市场规模：保守/乐观情境下2030 年销量突破至500-1000 万台。 保有量角度： 欧洲市场大约1.5 亿户家庭，其中约70%家庭拥有住宅花园，对应 1 亿个私人花园；美国市场1.3 亿户家庭，其中60-70%家庭拥有住宅花园，对应 8000 万左右私人花园。截止目前割草机器人整体保有量渗透率不足 3%，其中欧洲德语区和北欧保有量渗透率最高 40-50%，乐观假设中期2030 年欧洲整体保有量渗透率提高到40%，美国保有量渗透率提到20%，割草机器人保有量将增至6500 台，按照5-6 年更新一次，割草机器人年销量有望突破 1000 万台。 增量替代角度： 割草机器人替代手推式和手持式割草机（分别占 OPE 市场的 15%和20%），目前全球手持+手推式割草机销量在2600-3000 万，其中美国市场 1400-1500 万，欧洲市场 1200-1500 万，割草机器人欧洲销量渗透率 7%-8%，美国销量渗透率 1%，保守假设中期2030 年欧洲销量渗透率提高到 20%-30%，美国销量渗透率 10%-20%，对应割草机器人总销量将突破 500 万台以上。 二、割草机器人技术路线与降本探讨 1、技术路线：埋线式- RTK 时代，路线已经成熟 2021 年以前割草机器人以埋线式产品为主。 1995 年，富世华发明了第一台太阳能驱动的割草机器人，成为自动割草机器人的始祖。公司奠定了埋线式割草机的技术路线，埋线式通过在草坪中预埋线框定割草区域，优点在于产品结构简单成本较低，机身之外无需增加智能模块。不过缺点也很明显：1）埋线人工成本高，在 300 美元左右，无法适用大面积草坪。2）随机路线，割草效率低，同样在大花园使用挑战大。 无边界割草机器人向下替代埋线式产品，向上打开增量渗透空间。 2024 年全球割草机出货量在 120 万台左右，主要被老牌割草机器人企业富世华（Husqvarna+gardena）+宝时得所占据，其中富世华约 65 万台，宝时得30 万台，在埋线式产品时代，两家份额合计 90%左右，目前依旧占据75%左右份额。 1、九号自研RTK+视觉，成为首个年出货量突破10 万台的无边界割草机器人公司。 2021 年 9 月，九号旗下未岚大陆发布了全球首款超超静音无边界智能割草机器人 Navimow，采用RTK 定位技术实现行业重要突破，使用超声波传感器感知。由于存在树荫遮挡信号丢失及超声波传感器分辨率低等问题，2023 年未岚大陆迭代第二代 Navimowi 系列产品，采用RTK+视觉路线，同时升级了AI 助手建图更智能识别草坪边缘，得益于自研 RTK 优势，九号率先将无边界产品价格下探到 1000 欧元以内。 2、科沃斯早期尝试 UWB+双目视觉路线，后改为 RTK+视觉方案。 2022 年 10月，科沃斯2022 秋季战略新品发布会推出旗下首款智能割草机器人GOAT G1，搭载 True Mapping 四重融合定位系统，首次在割草机器人产品上使用UWB 超带宽无线载波通信技术。UWB 缺点在于需要多点部署，没有完全解决埋线繁琐的问题，而且定位精度不如RTK。科沃斯后续产品放弃了UWB，转为RTK+视觉路线。我们估算年出货量在4 万台左右。 3、追觅：主打3D 激光雷达+视觉方案，产品小试牛刀。 追觅2023 年9 月发布第一代割草机器人产品 A1，2024 年 IFA 展发布第二代产品 A2，首次引入激光雷达+视觉方案，不过由于激光雷达成本相对较高，预计二代产品定位在更大面积花园和更高价位段。截止2025 年 2 月8 日，追觅宣布割草机器人产品累计出货量突破 10 万台。 4、松灵：库犸动力主打 GPS+RTK+雷达方案。 2022 年松灵旗下库犸动力发布首款割草机器人产品，采用 GPS+RTK 方案、结合超声波和雷达实现自主定位、规划作业等；2025 年发布专为小花园设计的割草机器人产品，开始采用 RTK+ 视觉方案。库犸主打美国和欧洲线上渠道销售，年销量突破5 万台。 本报告共计：26页。受篇幅限制，仅节选部分内容。 资料获取方法： 右下角“点赞”和“在看”。 关注本公众号后，在对话框内输入“割草”，即可下载《割草机器人深度报告》全文。 微信号｜ Robo Lab 重构机器「看见世界」的方式。 用硬核科普+实战案例，拆解光束背后的科技革命。 欢迎关注“Robo Lab 机器人实验室”

技术原理：非扫描式全局像的革新 Flash激光雷达是一种 纯固态激光雷达技术 ，其核心原理是通过 面阵激光瞬时覆盖探测区域 ，配合高灵敏度传感器实现全局三维成像。其工作流程可分解为以下关键环节： 1. 激光发射： 采用二维点阵光源（如VCSEL垂直腔面发射激光器），通过光扩散器在单次脉冲中发射覆盖整个视场的面阵激光，视场角通常可达120°×75°，部分激光雷达产品可以做到120°×90°的超大视场角。不同于传统机械扫描或MEMS微振镜方案，Flash方案 无需任何移动部件 ，直接通过电信号控制激光发射模式。 2. 反射信号接收： 反射光由二维单光子雪崩二极管（SPAD）阵列接收，该阵列具备单光子级探测灵敏度，可捕捉微弱光信号。每个SPAD像素独立记录激光飞行时间（ToF），通过公式 d=c⋅t2d=2c⋅t（cc为光速，tt为时间差）计算目标距离。 3. 三维点云生成： 整合所有像素的深度信息后，系统在单次闪光中直接输出稠密的三维点云数据。 与传统扫描式激光雷达相比，Flash方案 省略了复杂的光学扫描机构 ，结构复杂度降低60%以上，同时避免了机械磨损导致的寿命问题，平均无故障时间可达10万小时。 核心优势：突破量产瓶颈的固态革命 Flash技术因其独特设计，在工业与消费级市场展现出显著竞争力： 优势 技术表现 应用价值 全固态架构 无机械转动部件，抗震性提升 3倍以上，适应-40℃~85℃极端环境 满足车规级可靠性要求 量产成本优势 芯片化设计（ VCSEL+SPAD集成）使模组成本降至传统方案的1/3，适合大规模自动化生产 2024年Flash补盲雷达单价已突破200美元，推动L2+级自动驾驶普及 动态场景适应性 单帧全局成像速度达微秒级，消除扫描式方案的 “运动模糊”效应，移动目标检测精度提升25% 在物流机器人避障（响应速度 200ms）、无人机室内导航等场景表现突出 小型化与集成度 模组体积可压缩至5cm³，如亮道智能GEN2 Lite尺寸80*54*58mm，支持隐蔽式嵌入设计 适配服务机器人、智能安防设备等空间受限场景 能效比优化 采用可寻址 VCSEL阵列，动态分区点亮光源，功耗较机械式降低70%（典型值10W） 延长移动机器人续航时间，降低散热需求 技术突破：从“近距离补盲”到“远距离主雷达” 尽管早期Flash技术受限于 探测距离短 （50米）与 抗干扰能力弱 ，但近年通过 三大技术路径 实现性能跃升： 1. 光源革新： o 多结VCSEL技术：通过堆叠发光层（如三结VCSEL），将峰值功率密度提升至300W/mm²，使探测距离突破至150米（10%反射率目标）。 o 光束整形技术：利用微透镜阵列控制光束发散角，能量集中度提升80%，有效抑制环境光干扰。 2. 接收端升级： o SPAD-SoC集成：将SPAD阵列与信号处理电路集成于单一芯片，灵敏度提升至单光子级别，信噪比提高6dB。 o 时序关联成像：通过多次闪光叠加与深度学习去噪，在雨雾环境中有效探测距离延长40%。 3. 系统级优化： o 焦平面扫描技术：将大面阵分割为可独立控制的子区域，实现“准扫描”效果，分辨率达0.1°×0.1°，媲美混合固态方案。 o 多传感器融合：与视觉传感器协同工作，在200米外实现障碍物分类准确率99%。 典型案例 · Opsys SP2.5雷达：采用Micro-Flash技术，在10%反射率下探测距离达150米，分辨率0.1°。 · 禾赛科技FT120：垂直视场角75°，最小探测距离0.05米，完美解决L4 robotaxi场景下的近距离盲区问题。 · 亮道智能Gen2 Lite：专为补盲设计，垂直视场角90°，具备高精度探测与低功耗特性，为机器人提供卓越的环境感知能力，助力智能导航与避障。 应用场景：从“边缘”走向“核心” Flash技术凭借独特优势，已渗透至三大主流领域： 1. 自动驾驶补盲： o 作为前向主雷达的补充，覆盖近场低矮障碍物（如路缘石、儿童），垂直视场角从前向LiDAR25°提升至75°~90°。 o 代表方案：速腾聚创E1与禾赛FT120形成“前向+侧向”组合，成本较全混合固态方案降低40%。 2. 工业与服务机器人： o 物流AGV：垂直视场角90°，最小探测距离0.05米，实现1cm精度托盘定位，兼容超窄巷道（1m）。 3. 智能安防与消费电子： 周界防护：亮道智能LD Gen2 Lite纯固态Flash激光雷达可以实现10cm探测，实现10cm级人员追踪精度，误报率低于0.1%，适用于机场、园区等高安全性场景。 挑战与未来：成本、性能、生态的三重攻坚 尽管前景广阔，Flash技术仍需突破以下瓶颈： · 成本结构优化： VCSEL与SPAD芯片仍占总成本60%，需通过12英寸晶圆量产（如Lumentum计划）将芯片成本压缩至50美元以下。 · 标准化建设： 目前行业内缺乏统一的激光雷达接口标准和数据交互协议，导致不同品牌和型号的激光雷达在系统集成时兼容性差，增加了开发和维护成本。 · 人眼安全与法规： 在不同场景下，激光雷达的人眼安全需要根据国际标准（如 IEC 60825-1）进行严格评估。例如，905nm 波长的激光雷达在连续波情况下的人眼安全功率较低，而 1550nm 波长的激光雷达由于其更高的安全功率，更适合在复杂环境中使用。此外，激光雷达的设计还需考虑多激光组件同时运行时可能产生的叠加效应，以确保在任何情况下都不会超过安全阈值。 市场预测： 据Yole数据，2025年全球Flash激光雷达市场规模将达48亿美元，其中服务机器人领域渗透率超50%，车规级补盲雷达出货量突破800万颗。 结 论 开启固态感知的新纪元 Flash激光雷达凭借 芯片化、低成本、高可靠 的特性，正从“辅助角色”进阶为机器人感知系统的核心单元。随着VCSEL/SPAD工艺成熟与多传感器融合算法突破，其应用边界将持续扩展——从无人矿卡的全天候作业到家庭服务机器人的精准交互，Flash技术将成为智能设备突破环境限制的“终极慧眼”。 未来五年，这一赛道将见证中国厂商与国际巨头的正面交锋，而中国激光雷达企业已经凭借技术优势在全球市场占据领先地位。技术迭代速度与生态整合能力将成为制胜关键，中国厂商有望通过持续创新和全球布局进一步巩固其市场地位。 微信号｜ Robo Lab 重构机器「看见世界」的方式。 用硬核科普+实战案例，拆解光束背后的科技革命。 欢迎关注“Robo Lab 机器人实验室”