蘋果新iPad Pro發(fā)售在即，其中最受果粉關注的就是新iPad Pro的激光雷達掃描儀，這個聽起來高大上的技術其實是通過dToF傳感器實現(xiàn)的。據(jù)蘋果官網(wǎng)描述，該技術就連NASA也會在下次火星登陸任務中用到它，這樣的神仙技術讓人興奮的同時腦子里也會多了幾個問號。
黑科技dToF傳感器能給果粉帶來哪些驚喜？
dToF（Direct-Time of flight）技術，中文直譯為直接飛行時間，它的主要能力是測量目標物的距離，實現(xiàn)的原理也并不復雜，通過給目標物連續(xù)發(fā)送光脈沖，然后用傳感器接收從物體返回的光，已知光飛行的速度是不變的，通過計算接收時間，就可以得到與目標物間隔的距離。所以，只要發(fā)射的光脈沖能完全覆蓋測量物，通過算法就能得到物體的3D成像。
dTOF技術實現(xiàn)原理
dToF技術并不神秘，在消費領域應用最早可以追溯到2005年微軟XBOX360體感外設Kinect上，通過其內部集成的深度攝像頭，利用dToF原理實現(xiàn)對用戶的追蹤，實現(xiàn)體感游戲操作。當然如今的dToF技術在精度、響應速度、體積上已經(jīng)遠超15年前的Kinect了。
AR領域的應用增強可能是蘋果研發(fā)dToF技術的最大目的
蘋果迫不及待的想要把dToF技術推向市場，那么該技術究竟能帶來那些不一樣的體驗呢？蘋果官網(wǎng)給了一個模糊的答案：為增強現(xiàn)實及更廣泛領域開啟無盡可能。其實dToF技術的應用領域非常廣泛，比如AR領域，假設你要換個家具，但不知道擺放效果如何，使用帶有dToF技術的iPad Pro對著你房間的空地掃一下，你想搭配的家具就會出現(xiàn)在屏幕上。對于3D設計的工程師來說，只要用新iPad Pro掃一下想要建模的物體，就可以快速獲得物體的建模。還有娛樂領域，像Kinect一樣隔空操作實現(xiàn)體感游戲功能，在拍攝上增強照片的虛化效果，甚至是對物體進行直接摳圖理論上都是可以實現(xiàn)的。
掃地機器人為何要用到dToF技術
雖然增加dToF傳感器能讓蘋果實現(xiàn)眾多新功能，但不得不說基于目前的軟件能力，蘋果還不能很好的利于這顆dToF測距傳感器。那NASA為什么也要使用它呢？根據(jù)猜測最大的可能性就是利用dToF技術為火星無人機器人進行導航和實現(xiàn)自動駕駛，這也是目前dToF技術研究最有價值的領域。像我們熟悉的特斯拉無人駕駛電動車、科沃斯最新發(fā)布的地寶T8 AIVI掃地機器人、索尼Vision-S概念車在無人導航測距上都有dToF技術的應用。
以科沃斯機器人為例，其最新推出的掃地機器人地寶T8 AIVI，首次將dToF技術用于掃地機器人導航系統(tǒng)，推出了全新TrueMapping全局規(guī)劃技術。
科沃斯搭載dToF導航的地寶T8 AIVI
而就目前中高端掃地機器人市場而言，主流的導航技術仍然是采用三角測距法的LDS激光雷達，眾所周知掃地機器人其實就是微縮版的“無人駕駛車”，其技術原理和真正的無人駕駛汽車是有相通之處的，那為什么無人駕駛汽車不采用跟主流掃地機器人一樣的LDS激光雷達進行導航呢？因為掃地機器人使用的LDS激光雷達導航相較于dToF導航在技術原理上存在探測距離端、精度低、采樣率低、延遲高等無法克服的缺點，掃地機器人在封閉的家居環(huán)境下工作即便LDS雷達出錯對用戶而言也不會有大損失，而對于無人駕駛汽車而言，如果使用這樣的技術一旦出錯就會車毀人亡。
當然，對于室內無人導航而言LDS激光雷達導航已經(jīng)能夠幫助掃地機器人實現(xiàn)絕大部分的正確導航了，但想要讓掃地機器人體驗進一步升級，獲得更快的建圖速度、更精準的規(guī)劃和避障能力以及產品的使用壽命，dToF導航是不可或缺的。根據(jù)科沃斯官方數(shù)據(jù)顯示采用TrueMapping全局規(guī)劃技術搭配dToF傳感器進行導航的地寶T8 AIVI掃地機器人對比主流的LDS激光雷達導航產品而言，在建圖精度上提高了4倍、在建圖效率上提高了3倍，在掃描范圍上提升了2倍，這樣的提升帶給用戶的體驗就是更高效和更智能。
除了dToF，3D結構光技術的加持讓機器人更智能
此外為了強化避障效果，科沃斯在最新發(fā)布的沁寶、地寶產品上還增加了TureDetect 3D技術，即3D結構光技術，可以讓機器人在家居環(huán)境下主動精準避障，穿梭自如。該技術此前也曾廣泛應用于蘋果、華為等智能手機的面部識別功能中，較比傳統(tǒng)的2D或2.5D技術，3D結構光能通過專業(yè)的泛光感應原件實時讀取物體信息，并通過紅外光線、點陣等，反推物體的深度和位置，從此前的2D感知變成了立體的3D感知。對于掃地機器人而言，較比傳統(tǒng)的2D監(jiān)測避障，3D結構光能更好的捕捉更多環(huán)境信息，增強避障的準確性。
憑借著dToF導航、3D結構光這些高精度響應的加持，家用服務機器人可以快速補齊導航、規(guī)劃、避障能力的短板，提升家居環(huán)境下無人作業(yè)的能力。而隨著5G、人工智能等新技術的成熟，高響應、高帶寬、高智能、大數(shù)據(jù)、這些新關鍵詞將給家用服務機器人帶來更多智能功能的加持，讓家用服務機器人朝向更智能的路徑的迭代，未來家用無人服務機器人市場也會有更多的想象空間。
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