激光雷达在人形机器人领域的角色正从"主传感器"转变为辅助定位工具,主要负责SLAM导航和避障,而将交互任务交给视觉系统。相比车载激光雷达,人形机器人需要更轻量化、广角化(360°×90°)、近距离(30-50米)且盲区小的解决方案,典型产品如Livox Mid-360凭借小体积、低成本和广视野成为主流选择。虽然视觉技术发展可能使激光雷达逐渐边缘化,但目前它仍是确保机器人安全定位的关键冗余,未来趋势将向数据融合和4D感知方向发展。

在具身智能(尤其是人形机器人)领域,激光雷达(LiDAR)的地位正在经历一场微妙的**“降权”**。

在自动驾驶中,LiDAR 是无可争议的“主传感器”(C 位);但在人形机器人上,它正在退居**“辅助位”,主要负责导航与建图 (SLAM)**,而把识别与交互的任务交给了视觉。

以下是具身智能专用激光雷达的选型逻辑与技术特点:


一、 为什么具身智能还需要 LiDAR?

虽然 Tesla Optimus 宣称“纯视觉”,但对于大多数服务型机器人来说,LiDAR 依然是安全与定位的底线

  1. SLAM 建图神器:
    • 视觉 SLAM (vSLAM) 在**白墙、暗光、纹理重复(长走廊)**环境下极易“迷路”(定位漂移)。
    • LiDAR 依靠几何结构定位,不管光线多暗、墙多白,它测出来的距离永远是准的。
  2. 绝对避障底线:
    • 视觉深度算法(特别是单目)可能会把玻璃门看透,或者算错距离。LiDAR 测距是物理级的,有障碍物就是有,能防止机器人“硬撞”。

二、 具身智能 LiDAR 的特殊需求 (vs 车载)

人形机器人对雷达的要求与汽车截然不同:

维度车载 LiDAR具身智能 LiDAR
视场角 (FOV)水平宽,垂直窄。<br>(看前方 120° x 25° 即可,主要看路面和车)超大广角 (360° x 90°)。<br>不仅要看四周,还要看脚下(防跌落)和头顶(防碰撞)。
探测距离 (200m - 500m)。<br>高速行驶需要提前感知。 (30m - 50m)。<br>室内或园区活动,不需要看那么远。
盲区 (车头几米内通常看不见)。极小。<br>必须能看见脚边 10cm 的障碍物。
体积/重量宽容度高。极致轻量化。<br>最好 < 500g,放在头上不能太重,否则脖子扭不动。
成本数千元。千元级。<br>机器人总成本敏感。

三、 主流技术路线与代表产品

1. 3D 机械/半固态雷达 (主流高端)

这是目前 Unitree H1、小米 CyberOne 等高端机器人的标配。

  • 代表产品:
    • Livox Mid-360 (大疆览沃):
      • 地位: 具身智能界的“神机”
      • 特点: 体积小(拳头大)、360° 水平 FOV(单机就能看一圈)、盲区极小(能看脚下)、价格极低(千元级)。
      • 原理: 独特的旋转棱镜扫描,点云像花瓣一样散开,时间越长扫描越密。
    • Unitree 4D LiDAR (宇树自研):
      • 特点: 专为机器狗和人形机器人设计,盲区极小,集成度高。
2. 单线/2D 激光雷达 (低端/底盘专用)

主要用于扫地机器人或轮式底盘的导航。

  • 代表产品: Slamtec (思岚) RPLIDAR 系列。
  • 局限: 只能看一个平面。如果机器人前方有个悬空的桌子,单线雷达只能扫到桌子腿,机器人头可能会撞到桌面上。不适合人形机器人主雷达。
3. dToF 固态雷达 (消费级)
  • 代表产品: iPhone 上的 LiDAR (Sony 芯片)。
  • 特点: 纯固态,没动件,像个摄像头。
  • 现状: 正在尝试用于手部近距感知或面部识别。

四、 发展趋势

  1. “退居二线”:
    • 在 Tesla 的引领下,视觉大模型(VLA)能力越来越强,LiDAR 可能会被逐渐移除,或者只保留一个极低成本的作为安全冗余。
  2. 融合化:
    • LiDAR 不再输出原始点云,而是直接输出已经和摄像头对齐好的 RGB-D 数据
  3. 4D 化 (FMCW):
    • 虽然现在贵,但如果能降价,FMCW 雷达能直接测出人的行走速度,对机器人在人群中穿梭极其有用。

总结: 具身智能目前离不开激光雷达(为了 SLAM 稳),但不依赖高性能车载雷达。像 Livox Mid-360 这种“小而美、广角低盲区”的产品是当下的最优解。

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