電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文 / 梁浩斌）在人工智能與自動(dòng)化技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下，機(jī)器人在工業(yè)、服務(wù)、醫(yī)療、物流等眾多領(lǐng)域的應(yīng)用愈發(fā)廣泛。而要實(shí)現(xiàn)更智能、靈活的行為能力，機(jī)器人的“感知”能力至關(guān)重要。

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(lái)，3D ToF（Time of Flight，飛行時(shí)間）技術(shù)憑借其實(shí)時(shí)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本逐漸降低等優(yōu)勢(shì)，正成為機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的重要組成部分，推動(dòng)機(jī)器人從規(guī)則控制向具備感知、理解能力不斷邁進(jìn)。

與傳統(tǒng)的雙目 / 單目視覺(jué)相比，3D ToF 環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)，能在復(fù)雜光照條件下穩(wěn)定工作，還可獲得距離數(shù)據(jù)，對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景的識(shí)別能力更出色。

一方面，3D ToF 可應(yīng)用于環(huán)境感知與避障。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(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)避障是基礎(chǔ)能力。3D ToF 相機(jī)能實(shí)時(shí)捕捉周?chē)h(huán)境的深度信息，生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)，幫助機(jī)器人識(shí)別障礙物的形狀、距離和相對(duì)位置。

例如在倉(cāng)庫(kù)場(chǎng)景中，ToF 相機(jī)可識(shí)別貨架間的間隙、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(shí)別方面，服務(wù)型機(jī)器人可利用 3D ToF 獲取用戶(hù)的手勢(shì)、動(dòng)作等，實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別、姿態(tài)跟蹤等功能。比如用戶(hù)可用手勢(shì)控制機(jī)器人暫?；蛲瓿芍付ㄈ蝿?wù)。

在靈巧手應(yīng)用中，3D ToF 能輔助機(jī)器人識(shí)別物體形狀，獲取更精準(zhǔn)的尺寸數(shù)據(jù)，助力完成抓取動(dòng)作。

目前，3D ToF 已在掃地機(jī)器人領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用。如去年發(fā)布的石頭 V20 掃地機(jī)器人采用了 3D ToF 避障方案，它是當(dāng)時(shí)市面上唯一使用 3D ToF 同時(shí)完成避障 + 定位導(dǎo)航的掃地機(jī)器人，這證明了 3D ToF 的應(yīng)用潛力。3D ToF 不僅可用于避障，還能替代單線(xiàn)激光雷達(dá)完成掃圖功能。

隨著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，3D ToF 有望成為其關(guān)鍵傳感器之一。目前已有多家廠商推出面向機(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)品面向機(jī)器人領(lǐng)域。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)，適用于機(jī)器人、3D 人體測(cè)量、智能安防、3D 人臉識(shí)別等應(yīng)用。

此外，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 模塊也可應(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(shí)現(xiàn)高解像度和快速感知，可實(shí)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 正推動(dòng)機(jī)器人邁向更智能、靈活與自主的未來(lái)。

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