石頭科技于三月底發布先鋒旗艦自清潔掃拖機器人V20，該機型首次搭載了新型3D-ToF雙光源發射技術,該技術由石頭科技、英飛凌、pmd以及歐菲光共同研發、量產。方案通過發射兩種不同模式的激光，讓機器人能夠通過雙光源ToF技術往同樣的方向，以不同的感知面積，發送不同類型的光信號，并根據信號的返回時間來計算物體與機器人之間的距離，從而完成空間內的深度、高度、寬度的測量理解，讓機器人具備空間感知能力，以便進行定位導航和避障，偵測范圍可達10米。
△石頭旗艦自清潔掃拖機器人V20發布現場
傳統掃拖機器人的定位導航與避障需求通常選擇兩個獨立傳感器來實現，常用LDS激光雷達實現定位導航，結合其他光學測量傳感器實現避障。V20率先使用一組傳感器，實現完成避障與定位導航功能。雙光源ToF的主要優勢在于更好的環境適應性，例如：環境光、物體材質等；更小的尺寸，機身高度能做到82mm，甚至更低，使機器有更好的通過性；以及更好的測量可靠性。
石頭V20搭載的雙光源ToF傳感器的實現方式為：通過同一個ToF接收傳感器搭配兩個不同的大角度激光光源，系統特殊之處在于交替發射點陣和面陣兩種不同模式的激光：面陣激光主要用于近距離避障，點陣激光主要用于定位導航。
石頭科技集結了pmd、英飛凌和歐菲光三大來自深度攝像頭、高端芯片以及光學行業專家共創共研，歷經5年時間開發并實現全球首發掃地機上量產。歐菲光是目前唯一支持雙光源ToF架構模組量產廠商。雙光源ToF具有低功耗、高精度、高采樣率、小體積、低算力、遠距離探測等優勢，集成歐菲光自研檢測算法、可檢測CG蓋板表面殘留重度粉塵和臟污等做相關策略處理，廣泛適用于掃地機、商服機器人、空氣凈化器，多足機器人，尺寸測量等各類場景。
△歐菲光雙光源ToF架構模組樣品展示圖
雙光源ToF 模組八大特點
● 創新專利架構定位導航+避障二合一 ；
● 點陣定位導航距離0.1-10米 ，面陣避障距離0.05-1.5米；
● 獨特光學設計方案規避多路徑問題，提升精度增加探測距離；
● 雙光源發射設計規避大顆粒或者蜘蛛網殘留影響避障和定位導航異常問題；
● 支持100°/s無運動糊，高動態范圍HDR（0.2-10米同時探測）；
● 低功耗（避障10fps＜0.25W,定位導航雙模組10fps＜0.5w）；
● 低算力 (避障+定位導航,A55單核CPU占用率解算僅需要＜50%）；
●有效降低整機高度，高可靠性（無機械轉動裝置）。
作為光學頭部廠商，歐菲光憑借在光學光電領域技術優勢，抓住新興市場機遇，將產業布局延伸到了機器人領域。歐菲光微電子團隊2019年進入機器人賽道，推出ToF避障模塊，出貨量kk級別。2024年推出雙光源ToF專利架構方案，實現“避障+定位導航技術”、10米探測距離、低功耗、高采樣率、低算力等優勢，創新引領行業技術革新。
未來，歐菲光將繼續深耕機器人賽道，持續研發創新，提供更有性價比、更高性能的智能產品解決方案，助力產業升級。
微電子-光學傳感簡介
公司全面布局機器視覺領域傳感器開發，范圍涵蓋結構光、雙目結構光、i-ToF、d-ToF、RGB-D方案。3D ToF方案廣泛應用于手機、車載、機器人、AR/VR、IoT等領域。
手機方向：主要應用在前置人臉識別、后置相機輔助對焦等，持續維持國內安卓手機陣營大比例市場份額占比。
車載方向：涵蓋DMS、OMS、RGB-D和B柱Face ID無感開門系統方案，技術領先，已申請多項核心專利，陸續獲得國內外多個客戶項目定點。
機器人方向：獨創的雙光源架構，助力掃地機投頭部客戶實現掃地機導航和避障功能的同時，整機機身高度降低到業內極致。還有RGB-D方案實現避障+AI識別功能。
此外還量產應用于AR/VR建模等功能。
短距雷達、雙光源產品升級版等項目持續研發中。
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