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深度解讀

人形機器人激光雷達專家交流

fun88网页下载 來源:紀要研報地2025-02-27 我要評論(0 )   

Q1:在人形場景或其細分場景下,哪些地方必須配備激光雷達?放春晚那家公司配了,其他公司是否也有配備?A1:在人形場景下,對於(yu) 一些戶外場景或者測距要求比較廣泛的場景,...

Q1:在人形場景或其細分場景下,哪些地方必須配備激光雷達?放春晚那家公司配了,其他公司是否也有配備?

A1:在人形場景下,對於(yu) 一些戶外場景或者測距要求比較廣泛的場景,例如戶外的搜救、工業(ye) 場景、服務場景等,由於(yu) 普通的RGBD相機存在測距範圍有限(一般在6-7米左右)以及抗陽光幹擾能力差的劣勢,需要配備激光雷達來提供更好的建圖導航以及避讓能力。

像宇樹科技、優(you) 必選、銀河通用等國內(nei) 頭部的人形機器人公司都有搭載激光雷達。

至於(yu) 放春晚那家公司配備了激光雷達,其他公司也有不少配備的情況。

Q2:在工廠這種室內(nei) 應用場景下,是否可以使用攝影相機?

A2:在工廠這種室內(nei) 應用場景下是可以使用攝影相機的。

它主要用於(yu) SLAM(即時定位與(yu) 地圖構建)的室內(nei) 抓取場景,依靠感知對象基本可以滿足需求。

不過其觸及範圍一般在5-7米之間,並且受陽光幹擾比較大,在戶外場景下就需要依靠激光雷達才能達到較好的測距勘測能力。

Q3:為(wei) 什麽(me) 一定要用激光雷達?是否有可能用其他類型的雷達(國外產(chan) 品)替代激光雷達?

A3:在人形機器人的傳(chuan) 感器中,除了攝像頭或深度相機、結構光等,剩下比較適合用於(yu) 感知的就是激光雷達或者4D雷達(其核心也是激光雷達,主動發射近紅外光實現探測)。

毫米波雷達在人形機器人上不太合適。

雖然有使用超聲波雷達的情況,如優(you) 必選2021年7月發布的一款機器人使用了4顆超聲波雷達,但超聲波雷達探測距離不遠(一般在5-10米範圍),並且在探測精準度、分辨率等方麵比不了激光雷達,它主要用於(yu) 避障而不能用於(yu) 建圖。

所以目前對於(yu) 人形機器人來說,不太可能用其他類型的雷達(國外產(chan) 品)完全替代激光雷達,主要還是相機、雙目結構光、激光雷達和毫米波傳(chuan) 感器會(hui) 用在人形機器人上麵。

Q4:超聲波雷達和激光雷達相比,優(you) 劣勢分別是什麽(me) ?

A4:超聲波雷達和激光雷達相比,劣勢較為(wei) 明顯。超聲波雷達通過聲波探測,其傳(chuan) 輸速度與(yu) 激光不同,導致在探測精準度上不如激光雷達。

在分辨率方麵,激光雷達可以成像,而超聲波雷達僅(jin) 具備探測能力,主要用於(yu) 避障,不能用於(yu) 建圖。

所以在需要實現建圖能力的場景下,要依靠激光雷達和相機。

Q5:哪種激光雷達比較適合用在人形機器人上?現在大家普遍適用哪種?哪些都可以用到人形機器人上?

A5:在人形機器人上,既有機械式的激光雷達,也有純固態的激光雷達被使用。

例如語數科技的雙圈管的那款32線機械式激光雷達,售價(jia) 大概1萬(wan) 人民幣左右;還有語速使用的大疆藍沃mate360這款360度的機械式激光雷達,測距範圍在60-70米。

另外,像新能源集團等使用過的純固態技術路線的激光雷達,其FOV是120度乘以90度、分辨率為(wei) 0.625,機械式32線的分辨率大概是零點八幾度,mate360的分辨率可能更高一點。

目前還沒有半固態激光雷達應用在人形機器人上,但機械式和純固態的激光雷達都可以用於(yu) 人形機器人。

Q6:機械式和固態的激光雷達從(cong) 成本、精度等角度對比,兩(liang) 者最重要的特征分別是什麽(me) ?如果是固態的,價(jia) 格大概是多少?

A6:從(cong) 成本、精度等角度對比,機械式和固態激光雷達最重要的特征區別如下:

- 測距能力與(yu) 場景適應性:機械式激光雷達測距能力相對較大,例如在春晚舞台這種較大場景下,能排布人形機器人方陣並準確測量。

而固態激光雷達測距能力相對較小,適用於(yu) 不同場景。

- 精度:機械式激光雷達精度一般較高,能達到兩(liang) 米的精度,像更新係列、大疆來問一般是三厘米精度;固態激光雷達精度相對低一些。

固態激光雷達價(jia) 格方麵,如果是麵向機器人產(chan) 品,售價(jia) 大概在200-250美金左右。

像艾瑞力的360這種產(chan) 品的降規格版本,可以做到150美金左右,和尚的gt16因為(wei) 隻有16線,應該可以做到100美金。

機械式激光雷達目前較貴,例如語數科技的機械式激光雷達售價(jia) 12000元左右,但如果大規模起量以後,應該能降到10000元以下。

Q7:有沒有可能多裝幾顆固態激光雷達來提高分辨率或精度?

A7:沒辦法通過多裝幾顆固態激光雷達來提高分辨率或精度。

因為(wei) 激光雷達的精度是由單顆的性能決(jue) 定的,即使精度再高,也隻能做到1-22厘米左右,而人形機器人的一些抓取場景對精度要求達到毫米級,這主要靠深度相機(如雙目加結構光)來保證。

激光雷達主要用於(yu) 對測距能力要求比較遠、有抗環境光幹擾需求的場景。

此外,人形機器人在大模型數據方麵存在壁壘,目前缺少大量真實場景數據用於(yu) 訓練,加上激光雷達後,可以更好地實時建圖,降低數據壁壘。

Q8:機械式和固態激光雷達主要差在什麽(me) 地方?對於(yu) 激光雷達降本有何看法?現在車上基本上都是固態半固態的嗎?

A8:機械式和固態激光雷達主要差異如下:

- 技術架構:機械式激光雷達用32個(ge) 醫藥在APP,成本貴,鏈路中的TTC減播、驅動、轉進電機等物料成本比半固態的要貴很多;固態激光雷達如艾瑞係列是芯片化集成化的,例如采用索尼的4-5芯片,並且與(yu) 車載平台很多物料公用,接收器件成本差距主要是因為(wei) 它們(men) 是完全不同的產(chan) 品。

- 成本降幅:車載領域的半固態激光雷達經過幾年發展成本下降明顯,享受了降本紅利;而機械設備這塊雖然也在降本,但由於(yu) 係統架構原因,降幅沒那麽(me) 大。

目前在車上乘用車上基本都是半固態和固態的激光雷達,除了路特斯還會(hui) 使用一些機械式的,但也逐漸要轉為(wei) 半固態激光雷達。

例如華為(wei) 的問界係列,問界M9會(hui) 搭載4顆激光雷達,其中3顆全固態的激光雷達在車的左右跟車的後麵,問界S7也會(hui) 搭載固態激光雷達。

Q9:固態或半固態是指其中一個(ge) 什麽(me) 材料是固態或者半固態的?這兩(liang) 種成本大概有什麽(me) 差距?這個(ge) 東(dong) 西(相關(guan) 部件)的成本怎麽(me) 說?

A9:固態或半固態不是指材料,半固態是掃描部件變得更簡單,例如MEMS技術路線,是一個(ge) 微振鏡的芯片在做諧振,運動不像機械式那麽(me) 大;純固態則是整個(ge) 激光雷達裏麵沒有任何運動部件。

成本方麵,以前在半固態激光雷達未降本時,一台可能相當於(yu) 兩(liang) 台固態激光雷達的價(jia) 格,例如當時大部分半固態激光雷達可能賣2800-3000左右,而固態激光雷達(如flash技術路線)可能賣1200-1500。

現在千元級別激光雷達(可能是指半固態)成本已經降得比固態激光雷達還要低。

固態激光雷達目前主要貴在芯片端發射接收器件,未來也有較大降本壓力。

對於(yu) 相關(guan) 部件成本:

- 發射器件:不管固態還是半固態都開始用垂直上麵發射的激光器,區別在於(yu) 光源類型(麵陣、點光源、麵光源、線光源等),VCSEL尺寸麵積越大越貴,如Flash裏麵用的麵光源激光器成本就很貴,可能要一兩(liang) 百塊錢,而單點的VCSEL可能一塊多錢,線陣的也是一塊多錢,但單個(ge) 激光雷達可能要用10多顆或者20多顆。

- 接收器件:固態激光雷達一般用SPADSOC,也有用SiPM的。整體(ti) 上遊產(chan) 業(ye) 鏈比較成熟,國內(nei) 一些頭部激光雷達公司都能獲取資源。固態激光雷達沒有掃描器件、電機、轉鏡等部件,成本結構上會(hui) 減少這部分成本。

Q10:能否大概用百分比拆分機械式、固態半固態激光雷達的成本?專(zhuan) 家剛才說的材質是機械式的還是什麽(me) ?這裏麵是否沒有芯片?還是在Pcb裏麵?其他的是否都要外采?

A10:對於(yu) 半固態激光雷達(以max技術路線為(wei) 例)成本占比:

-收發模組大概占35%左右。

-振興(xing) 酒店(可能是特定部件,根據上下文推測)占18%左右。

-各種數字板上麵電子元器件占24%左右。

-接口組件占12%左右。

-視窗底座、結構件等其他部分加起來占11%左右。

對於(yu) 固態激光雷達:

-自研部分大概占23.5%左右。

-在flash技術路線裏,激光器占比大概17%。

-其他電子料成本占20%左右。

-硬件部分電子料最大,大概占到71%左右,如果算上PCB跟相關(guan) 費用占比會(hui) 更高。

-光學元器件占17%左右。

-光學結構件(底座、前後殼等)占3%左右。

對於(yu) 機械式激光雷達:

-電子元器件(電源加PCB等)委外費用會(hui) 占到60%左右。

-收發器件占30%左右。

-光學元器件占30%左右。

-結構件占15%左右。

-其他輔料(螺釘膠水等)占50%左右。

芯片是存在的,在收發器件裏麵。

除自研之外,像電子料、PCB結構件、光學件等都是需要外采的。

Q11:國內(nei) 有比較好的激光器公司嗎?我們(men) 主要購買(mai) 國內(nei) 的還是也有進口的?其他材料還有進口的嗎?這個(ge) 時代的芯片有哪些?

A11:國內(nei) 有一些比較不錯的激光器公司,例如瑞似科技、傳(chuan) 光華鑫、浙江老鷹半導體(ti) 、做醫藥的深圳玻璃光電等。在激光器方麵,目前整個(ge) 激光雷達產(chan) 業(ye) 鏈中,激光器這一塊已經能夠完全實現國產(chan) 化,不會(hui) 購買(mai) 海外供應商的產(chan) 品。不過在醫藥編發型激光器方麵,目前歐司朗EMS做得比較好,一家獨大。

對於(yu) 其他材料,在技術芯片這一塊,以往集成芯片主要靠進口,像sipm主要使用的是日本的產(chan) 品,例如冰鬆以及羅姆公司的產(chan) 品,還有索尼的也比較好。不過現在頭部激光雷達公司具備自研能力。

關(guan) 於(yu) 這個(ge) 時代的芯片,有深圳零菱光子、深圳的富士科技、南京新世界、時光科技、杭州宇聲電子、寧波飛星光子等公司能夠生產(chan) 。當然,也存在一些進口的芯片,例如FFBJ芯片、FPT芯片以往被三林師、MD、3d收購,主要由英特爾和lttuce主導,不過現在國內(nei) 一些供應商也開始在這方麵進行突破,像安陸紫光、伊尼斯等,目前主要還是以letice和伊尼斯為(wei) 主。

Q12:我們(men) 和何賽主要的差異體(ti) 現在哪些地方?為(wei) 什麽(me) 他們(men) 毛利率好像高很多?

A12:我們(men) 和何賽的差異體(ti) 現在多個(ge) 方麵。首先,何賽在23年和24年的毛利較高,這主要與(yu) 他們(men) 的客戶接觸有關(guan) ,這期間他們(men) 主要的出貨依靠理想,理想購買(mai) 他們(men) 的雷達價(jia) 格較高。並且他們(men) 雷達成本的下降幅度大於(yu) 產(chan) 品價(jia) 格的年降幅度,所以毛利較高,但之後毛利不會(hui) 一直保持這麽(me) 高。

在研發能力上,兩(liang) 家公司各有不同,產(chan) 品競爭(zheng) 力在不同波段也有所差異。例如在18年時,我們(men) 憑借maxM1這款產(chan) 品,因選擇二維掃描技術路線,成本上比何賽的AT118有很大優(you) 勢,收獲了大量訂單;但到20年下半年之後,何賽憑借ADS產(chan) 品在綜合性能方麵表現更優(you) ,獲得大量客戶定點。

在芯片資源方麵,早期何賽的芯片資源獲取速度比我們(men) 快,大概領先一代流片的節奏,但從(cong) 目前SITM芯片的經驗和速度來看,我們(men) 在芯片自研方麵已經超過何賽。

另外,兩(liang) 家公司的側(ce) 重點也不一樣,何賽可能接下來還是想主攻激光雷達市場,而我們(men) 已經把自身定位成一家機器人技術平台公司,激光雷達隻是我們(men) 的基本業(ye) 務,我們(men) 還會(hui) 涉足更多相關(guan) 領域。

Q13:何賽接下來的重心會(hui) 大力往感知算法方向轉嗎?因為(wei) 你提到核塞機械式占比多,為(wei) 什麽(me) 優(you) 必選機械式的選了速騰?當時為(wei) 什麽(me) 沒有(選擇核塞)?目前產(chan) 品不能為(wei) 自己生產(chan) ,未來產(chan) 品生產(chan) 後是否會(hui) 考慮給第三方出貨?

A13:何賽接下來確實有將重心往人形機器人及增量部件的研發方向轉的趨勢,例如往感知算法方向發展,之前在激光雷達技術平台上積累的經驗和優(you) 勢也可應用於(yu) 智能機器人產(chan) 品線。

關(guan) 於(yu) 優(you) 必選選擇速騰而非何賽的機械式產(chan) 品,雖然何塞機械式產(chan) 品在海外市場占比較多,海外一些玩家多用何塞的激光雷達,但這並不意味著何塞就完全占據市場,速騰每年也有出口且有自己的客戶。每個(ge) 公司都有自己的合作夥(huo) 伴,市場份額並非一家獨占。

對於(yu) 我們(men) 公司除激光雷達之外的發展方向,我們(men) 會(hui) 做零售手,例如已經發布的20個(ge) 自由度的產(chan) 品,可能率先在今年量產(chan) 其中一款大自由度產(chan) 品並實現商業(ye) 化;還會(hui) 做22個(ge) 自由度的產(chan) 品對標特斯拉;會(hui) 做六維力傳(chuan) 感器,這在人形機器人中是很重要的部件;此外還會(hui) 做預控,包括機器人的感知、規劃、雷達攝像頭涉及到的數據,通過預控進行融合分析並發布指令控製各個(ge) 關(guan) 節,預控製器和中央控製器也會(hui) 自己做。

關(guan) 於(yu) 未來產(chan) 品生產(chan) 後是否給第三方出貨,目前我們(men) 聯係經銷商,對於(yu) 激光雷達或者超級傳(chuan) 感器等產(chan) 品,未來是有給第三方出貨的可能性的。

Q14:我們(men) 激光雷達或超級傳(chuan) 感器在CS上發布了嗎?咱們(men) 公司最核心的能力體(ti) 現在哪裏?為(wei) 什麽(me) 我們(men) 可以從(cong) 激光做到零售、六位力矩、控製器,而其他公司(如和賽)隻做自己的一塊?我們(men) 和它相比在公司文化或其他方麵有什麽(me) 不同?

A14:關(guan) 於(yu) 我們(men) 的激光雷達或超級傳(chuan) 感器是否在CS上發布,文中未明確提及。

我們(men) 公司最核心的能力體(ti) 現在公司的文化或者老板的眼光跟戰略上。和賽比較穩紮穩打,認為(wei) 激光雷達這個(ge) 領域足以支撐其成為(wei) 一家千億(yi) 市值的公司,所以目前重點放在激光雷達業(ye) 務上。而我們(men) 公司已經不將自身僅(jin) 僅(jin) 定位為(wei) 一家激光雷達供應商,而是一個(ge) 機器人技術平台公司。基於(yu) 這樣的定位,老板會(hui) 推動公司涉足更多領域,如人形機器人相關(guan) 的業(ye) 務,從(cong) 政策和行業(ye) 熱度來看,人形機器人未來前景廣闊,無論是從(cong) 長期發展還是短期資本市場反饋來看,都是值得投資的方向。雖然我們(men) 涉足多個(ge) 領域,但激光雷達的基本業(ye) 務我們(men) 也不會(hui) 懈怠,會(hui) 持續投入研發以保持在該領域頭部公司的地位。

Q15:聽說過雷神智能嗎?從(cong) 技術、成本或未來產(chan) 業(ye) 格局變化來看,是否可能有第三家(公司)突破出來?他們(men) (某些公司)都是華為(wei) 的嗎?

A15:雷神智能等一些規模相對較小的公司,從(cong) 目前車端的情況來看,很難有突破。在車端,車企選擇激光雷達公司時,更看重有大批量規模化量產(chan) 經驗的企業(ye) ,像雷神智能這類公司在車端突破的可能性不大。不過在一些其他領域,如安防、無人機、無人叉車、智慧物流等領域,他們(men) 可能會(hui) 有出貨量。

從(cong) 當前技術路線來看,產(chan) 業(ye) 格局基本形成,除非有新技術路線帶來突破,否則很難有新的公司冒出來挑戰現有的格局。例如FMCW激光雷達技術,如果未來發展到能夠實現高性價(jia) 比和高可靠性並且可以上車時,可能會(hui) 有新的玩家進入。

目前在激光雷達領域,頭部除了我們(men) 和何賽之外,還有華為(wei) 和智拉通。華為(wei) 在航空自行圈子有自己的方案,並且與(yu) 上汽等企業(ye) 有合作,在問界等產(chan) 品上銷售較好,還在逐漸打入比亞(ya) 迪、東(dong) 風嵐圖等企業(ye) ,未來出口量會(hui) 比較大。智拉通與(yu) 未來深度綁定,雖然賣給未來的單車價(jia) 格較貴,但由於(yu) 未來是智拉通的大股東(dong) ,存在通過智拉通上市盈利的關(guan) 係。不過智拉通在技術路線整合方麵相對缺乏競爭(zheng) 力,成本性能綜合表現也比新能源國家要差。所以未來3-5年,頭部格局基本不會(hui) 改變,不太可能有第三家公司同時冒出來挑戰這兩(liang) 家。

關(guan) 於(yu) 是否都是華為(wei) 的,賽力斯最早M5和m7我們(men) 有供貨,m7改款後變成華為(wei) 的,m5目前還有少量供貨,改款後可能也會(hui) 成為(wei) 華為(wei) 供貨。小鵬開始轉成視覺方向。

Q16:我們(men) 去年和今年預期出貨量大概是多少?20萬(wan) 顆機器人(激光雷達)裏人形機器人占多少?

A16:去年的出貨量大概是55萬(wan) 顆左右,最大的客戶是比亞(ya) 迪,其次是極克,然後是小鵬、問界等。今年預期全年出貨量為(wei) 100萬(wan) 顆左右,其中車載領域有80萬(wan) 顆,機器人市場有20萬(wan) 顆。在車載領域,比亞(ya) 迪今年預計有30萬(wan) 顆,吉利大概20多萬(wan) 顆,剩下的來自廣汽等其他企業(ye) 。到2026年,千元級別激光雷達上車後,客戶還是這些為(wei) 主。

在20萬(wan) 顆機器人激光雷達需求中,人形機器人目前占比不多,最大的需求來自割草機行業(ye) 。割草機行業(ye) 是激光雷達在非車載領域出貨量最大的,可能達到10萬(wan) 顆。因為(wei) 歐美割草需求為(wei) 剛需,人工割草成本高,而智能割草機需要激光雷達提升導航避障能力,像蘇寧機器人旗下的庫瑪動力、追覓、9號公司、科沃斯、保士德等企業(ye) 未來都會(hui) 布局智能割草機從(cong) 而對激光雷達有需求。除割草機之外,還有ATV小車、智慧倉(cang) 庫裏的低速配送車、服務機器人、清掃機器人、無人叉車、無人機等應用場景,但目前在人形機器人中的應用還處於(yu) 小批量交付階段,預期至少未來三年以後才能實現規模化體(ti) 量。

Q17:語速的機器狗上麵有配激光雷達嗎?狗上使用的激光雷達價(jia) 格大概是多少?

A17:語速的機器狗上麵有配備激光雷達。國內(nei) 外有16家機械狗廠商,很多機器狗都有配備激光雷達,例如語速的機器狗中的go2配了一個(ge) 4d超廣角的激光雷達,雲(yun) 深處科技的絕影耐克、絕影x20、x30搭載了激光雷達,有的還搭載兩(liang) 顆,像30就搭載兩(liang) 顆激光雷達,還有新大的山貓、未來智能、海外的阿爾法dog等都會(hui) 搭載。

賣給狗的激光雷達價(jia) 格,如果是機械式的可能價(jia) 格與(yu) 其他類似,如果是自研4d超廣角激光雷達,售賣價(jia) 格可能在一兩(liang) 千塊錢左右。

Q18:如何看待永興(xing) 光學和舜宇光學產(chan) 品的對比?

A18:永興(xing) 光學主要是激光雷達的零部件供應商,提供轉鏡、濾光片、窗口、柱麵鏡等光學元器件。舜宇光學之前成立了激光雷達部,但目前沒有太多消息。

從(cong) 整個(ge) 行業(ye) 格局來看,很難有新的企業(ye) 能夠挑戰現有頭部企業(ye) 的地位,像奧比中光嚐試做激光雷達也未成功。不過在人形機器人領域,雙目夾角結構光做成了。

如果從(cong) 激光雷達產(chan) 品來看,永興(xing) 光學和舜宇光學相對缺乏競爭(zheng) 力。因為(wei) 激光雷達行業(ye) 是一個(ge) 人才密度高、研發投入高的行業(ye) ,對於(yu) 永興(xing) 光學和舜宇光學這樣的企業(ye) 來說,如果要轉型做激光雷達沒有太多優(you) 勢,可能最終像奧比中光一樣失敗收場。

在車載方麵,他們(men) 可能做不過速騰和何賽。但在機器人領域,隨著激光雷達應用的逐步加深,如果他們(men) 堅持做下去可能會(hui) 有突破。舜宇光學作為(wei) 攝像頭供應商,在車載鏡頭方麵,鏡頭品質管控較好,但成本優(you) 勢稍差。永興(xing) 光學之前是何賽轉鏡的供應商,不過何賽後來自己搞替換轉鏡。永興(xing) 光學除轉鏡外,在聚光片、窗口片、非球麵鏡等方麵給何塞和華為(wei) 供貨,但在速騰這邊份額較少,舜宇光學有給係統提供過鏡頭。

(轉自:紀要研報地)


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