電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/梁浩斌）隨著人工智能與自動化技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)器人在工業(yè)、服務(wù)、醫(yī)療、物流等多個領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。為了實現(xiàn)更加智能和靈活的行為能力，機(jī)器人的“感知”能力成為關(guān)鍵。

其中，三維感知技術(shù)是機(jī)器人感知系統(tǒng)的核心支撐技術(shù)之一。近年來，3D ToF（Time of Flight，飛行時間）技術(shù)以其實時性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單、成本逐漸降低等優(yōu)勢，正在成為機(jī)器人視覺系統(tǒng)的重要組成部分，推動著機(jī)器人從規(guī)則控制，向?qū)崿F(xiàn)感知、理解能力不斷躍遷。

與傳統(tǒng)的雙目/單目視覺相比，3D ToF的環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)，在復(fù)雜光照條件下能夠穩(wěn)定工作，同時能獲得距離數(shù)據(jù)，對于復(fù)雜場景的識別能力更強(qiáng)。

一方面，3D ToF可以在環(huán)境感知與避障方面應(yīng)用，在機(jī)器人自主導(dǎo)航系統(tǒng)中，準(zhǔn)確構(gòu)建環(huán)境地圖并實現(xiàn)動態(tài)避障是基礎(chǔ)能力。3D ToF相機(jī)能夠?qū)崟r捕捉周圍環(huán)境的深度信息，生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)，幫助機(jī)器人識別障礙物的形狀、距離和相對位置。

例如，在倉庫場景中，ToF相機(jī)可識別貨架之間的間隙、堆疊高度、甚至懸空障礙，提升避障和路徑規(guī)劃的精度與安全性。

在人機(jī)交互和姿態(tài)識別上，服務(wù)型機(jī)器人可以利用3D ToF去獲取用戶的手勢、動作等，實現(xiàn)手勢識別、姿態(tài)跟蹤等功能，比如用戶可以利用手勢來控制機(jī)器人，讓其暫?；蚴峭瓿芍贫ㄈ蝿?wù)。

具體到靈巧手的應(yīng)用，3D ToF也可以輔助機(jī)器人識別物體形狀，獲得更精準(zhǔn)的尺寸數(shù)據(jù)，幫助完成抓取動作。

目前，3D ToF已經(jīng)在掃地機(jī)器人領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用，比如去年發(fā)布的石頭V20掃地機(jī)器人就采用了3D ToF避障方案，這也是當(dāng)時市面上唯一使用3D ToF同時完成避障+定位導(dǎo)航的掃地機(jī)器人，這也證明了3D ToF的應(yīng)用潛力。3D ToF不只是可以用于避障，還可以替代單線激光雷達(dá)完成掃圖功能。

那么隨著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，3D ToF也有望會成為其關(guān)鍵傳感器之一。目前已經(jīng)有多家廠商推出了面向機(jī)器人應(yīng)用的3D ToF傳感器

奧比中光推出的Femto系列ToF相機(jī)，部分產(chǎn)品就面向機(jī)器人領(lǐng)域。比如Femto W是基于 iToF 成像技術(shù)的高性能 3D 相機(jī)，可在0.2m-2.5m深度范圍內(nèi)提供高精度的紅外及深度圖像、高質(zhì)量的 RGB 圖像和六軸IMU數(shù)據(jù)，面相機(jī)器人、3D人體測量、智能安防、3D人臉識別等應(yīng)用。

另外，奧比中光已與天工、智元機(jī)器人、優(yōu)必選、追覓、云跡科技、擎朗智能、普渡科技、高仙機(jī)器人、LionsBot、斯坦德等機(jī)器人廠商達(dá)成合作，能夠提供雙目結(jié)構(gòu)光、單目結(jié)構(gòu)光、激光雷達(dá)、iToF等全領(lǐng)域技術(shù)方案。

炬佑智能今年推出的Thunderbird高性能VGA ToF模塊同樣可以應(yīng)用于機(jī)器人，該傳感器支持670*488分辨率，F(xiàn)OV為90°（H）*70°（V），采用短脈沖ToF架構(gòu)實現(xiàn)高解像度和快速感知，可實現(xiàn)高達(dá)120fps的高幀率感知。

3D ToF技術(shù)正逐步成為機(jī)器人的“眼睛”，賦予其看清世界的能力。從環(huán)境建圖到交互感知，從物體操作到自我定位，ToF正在推動機(jī)器人邁向更加智能、靈活與自主的未來。