拖拉機(jī)都用上激光雷達(dá)了，你的車還不用？

在電影《星際穿越》里，主人公用自動(dòng)駕駛收割機(jī)來收玉米。但是因?yàn)樗麖奈寰S空間搞亂了引力場(chǎng)，收割機(jī)走錯(cuò)路，都自動(dòng)駕駛到房子周圍了（下圖）。

現(xiàn)實(shí)世界中，自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)等農(nóng)用機(jī)械，也已經(jīng)有不少。而且，和汽車類似，它們也采用了先進(jìn)的感知設(shè)備來幫助實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。

7月30日，禾賽科技宣布，為兩家自動(dòng)駕駛農(nóng)業(yè)機(jī)器人公司Agtonomy和 Alpha Werke，供應(yīng)JT系列激光雷達(dá)傳感器，作為兩家公司農(nóng)業(yè)機(jī)器人的“眼睛”，以加快傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向智能、高效和可持續(xù)的方向轉(zhuǎn)型。

對(duì)于這些“拖拉機(jī)們”來說，它們看重的，就是激光雷達(dá)提供的精準(zhǔn)感知能力。

“禾賽激光雷達(dá)與 Agtonomy賦能的拖拉機(jī)實(shí)現(xiàn)無縫集成，顯著提升了農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)自動(dòng)化水平。即使在最復(fù)雜的環(huán)境中，禾賽的傳感器也能提供可靠的導(dǎo)航能力。”Agtonomy聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Tim Bucher表示。

Agtonomy的自動(dòng)駕駛農(nóng)業(yè)機(jī)器人

不過，激光雷達(dá)用在其他農(nóng)業(yè)機(jī)器人上，還有一些奇妙的功能。今天我們就來聊聊，農(nóng)業(yè)機(jī)器人為啥需要激光雷達(dá)？這個(gè)賽道，能否成為激光雷達(dá)的藍(lán)海市場(chǎng)？

01

農(nóng)業(yè)機(jī)器人的激光雷達(dá)有啥不同

農(nóng)業(yè)機(jī)器人用的激光雷達(dá)，和汽車用的不一樣。

禾賽給這兩家提供的激光雷達(dá)，是JT系列，是近距離、360度、3D激光雷達(dá)，而且是半球形。

當(dāng)然，它也有很強(qiáng)的感知能力。JT 系列擁有超寬視場(chǎng)，覆蓋范圍相當(dāng)于兩個(gè)足球場(chǎng)，能實(shí)時(shí)捕捉豐富的3D數(shù)據(jù)。

另外，車用激光雷達(dá)一般用來看遠(yuǎn)，而JT系列是所謂“近距”激光雷達(dá)——最小探測(cè)距離為0米，使自主農(nóng)業(yè)機(jī)器人能在近距離操作時(shí)實(shí)現(xiàn) “零盲區(qū)”。

農(nóng)業(yè)機(jī)器人既有大型機(jī)械，也有精耕細(xì)作的小機(jī)器人。所以，JT系列有很緊湊的設(shè)計(jì)，能在各種農(nóng)業(yè)機(jī)器人上嵌入式安裝，表面高度不到30毫米。無論是貼近地面的除草機(jī)器人，還是高間隙的噴灑機(jī)器人，JT系列激光雷達(dá)都能適配。

和汽車類似的是，農(nóng)業(yè)機(jī)器人的激光雷達(dá)也需要極強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，各種惡劣工況下都必須正常工作，都要有很強(qiáng)的耐久性。

激光雷達(dá)本身是主動(dòng)發(fā)射激光，不受環(huán)境光照條件影響，因此在復(fù)雜農(nóng)業(yè)環(huán)境中能保持高可靠性，全天候穩(wěn)定工作。同時(shí)，JT 傳感器通過了嚴(yán)苛的可靠性測(cè)試 —— 包括 IPX6防水、抗振動(dòng)沖擊、抗紫外線老化和極端溫度循環(huán)測(cè)試，確保能應(yīng)對(duì)最惡劣的農(nóng)業(yè)環(huán)境。

以上這些優(yōu)勢(shì)，也是禾賽JT系列贏得兩家公司青睞的原因。

總部位于美國加利福尼亞州的Agtonomy 是領(lǐng)先的農(nóng)業(yè)科技公司，專注于自主農(nóng)業(yè)解決方案。其為自主農(nóng)業(yè)機(jī)器人開發(fā)的突破性軟件與禾賽JT系列激光雷達(dá)集成后，能讓農(nóng)民輕松監(jiān)控實(shí)時(shí)進(jìn)度、實(shí)現(xiàn)工作自動(dòng)化并管理車隊(duì)。

總部位于奧地利的Alpha Werke是一家創(chuàng)新型農(nóng)業(yè)機(jī)器人公司，專注于在最復(fù)雜的越野環(huán)境中實(shí)現(xiàn)自主化。其旗艦解決方案 TracPilot 集成了禾賽JT16 激光雷達(dá)，能實(shí)時(shí)感知復(fù)雜地形，在崎嶇環(huán)境中安全執(zhí)行噴灑、運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)。

Alpha Werke的自動(dòng)駕駛農(nóng)業(yè)機(jī)器人

“借助禾賽激光雷達(dá)，我們正將自主化技術(shù)帶到 GPS信號(hào)無法覆蓋的地方——茂密的森林、果園和太陽能農(nóng)場(chǎng)。在安全、效率和穩(wěn)定性能至關(guān)重要的農(nóng)業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，禾賽的可靠性與精準(zhǔn)性使其成為理想合作伙伴。”Alpha Werke首席執(zhí)行官Patrick Neuhauser表示。

不過，汽車的激光雷達(dá)主要用于感知環(huán)境，看路、看交通參與者，在農(nóng)業(yè)機(jī)器人上，激光雷達(dá)的作用要豐富得多。

02

不只是認(rèn)路

激光雷達(dá)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用，比我們想象的寬泛許多。

它不僅可以輔助農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)器人的行走，而且，還能裝載無人機(jī)上，固定到農(nóng)場(chǎng)高處，或者裝到采摘機(jī)器人的頭上、機(jī)械手上，甚至做成背包由農(nóng)場(chǎng)工人一邊走一邊收集信息、監(jiān)測(cè)，并且覆蓋了農(nóng)作物的培育、監(jiān)測(cè)、收獲等全流程，甚至土壤分析管理，都能幫到很多的忙。

比如，有研究者就通過裝載了激光雷達(dá)的機(jī)器人繪制了杏仁園的花和果實(shí)分布圖，并預(yù)測(cè)單株產(chǎn)量。

激光雷達(dá)繪制杏仁園的地圖

這些機(jī)器人能夠生成果園的3D地圖，并全年識(shí)別植物。通過激光雷達(dá)測(cè)量的冠層體積與產(chǎn)量之間存在顯著的線性關(guān)系。因此，研究人員可以對(duì)優(yōu)化杏仁園管理和提高產(chǎn)量預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性提供有價(jià)值的見解。

在監(jiān)測(cè)作物成長(zhǎng)過程中，由于激光雷達(dá)能夠精準(zhǔn)捕捉植物的細(xì)微變化，甚至能夠識(shí)別出病蟲害侵襲的信號(hào)。通過人工智能分析這些模式，系統(tǒng)可以在問題肉眼可見之前向農(nóng)民發(fā)出預(yù)警。早期檢測(cè)意味著早期干預(yù)，這能避免整片作物被毀。

可能更有意思的，是激光雷達(dá)可以幫助采摘、收割機(jī)器人更好耕作。除了我們能想到的省人工、高效率，其實(shí)它能更加智能，比如通過編程，只采摘成熟果實(shí)、自動(dòng)分辨農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，并進(jìn)行精細(xì)處理，從而減少浪費(fèi)、確保產(chǎn)品品質(zhì)最優(yōu)。

一個(gè)裝載了激光雷達(dá)的機(jī)器人在摘西紅柿

對(duì)于畜牧業(yè)，激光雷達(dá)也大有可為。比如，激光雷達(dá)可以幫助用于飼料倉監(jiān)測(cè)，確保飼料的保管安全、余量監(jiān)測(cè)，確保牲畜始終獲得適量營(yíng)養(yǎng)——不多喂、也不少喂。

激光雷達(dá)還能精準(zhǔn)地幫農(nóng)場(chǎng)主對(duì)牲畜進(jìn)行計(jì)數(shù)，牛羊少?zèng)]少輕松掌控。

隨著一些國家勞動(dòng)力的減少，農(nóng)業(yè)自動(dòng)化需求不斷增長(zhǎng)，激光雷達(dá)在其中應(yīng)用的潛力也越來越大。

03

激光雷達(dá)的增量市場(chǎng)

禾賽科技2014年成立，2020年開始有比較多的激光雷達(dá)交付，到2021年之前都是以Robotaxi客戶為主，但2022年開始，面向乘用車ADAS的市場(chǎng)爆發(fā)性增長(zhǎng)，推動(dòng)激光雷達(dá)出貨量大增，并且成為全球激光雷達(dá)霸主。

從其結(jié)構(gòu)來看，到2024年底，ADAS激光雷達(dá)占比達(dá)到91%。在2025年，禾賽預(yù)計(jì)總激光雷達(dá)出貨量為120-150萬臺(tái)，而其中100-130萬顆是ADAS激光雷達(dá)的出貨。

但是，這也不意味著機(jī)器人激光雷達(dá)不重要，其增速同樣也很快。

禾賽科技的激光雷達(dá)，在機(jī)器人領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)更大。禾賽科技機(jī)器人感知業(yè)務(wù)VP劉興偉曾透露，2024年全球上市企業(yè)中禾賽交付量位居榜首，出貨量遠(yuǎn)超第二名和第三名總和，客戶數(shù)量超過1700家。

根據(jù)禾賽方面預(yù)測(cè)，機(jī)器人激光雷達(dá)的想象空間遠(yuǎn)大于ADAS。2025年，禾賽預(yù)計(jì)機(jī)器人激光雷達(dá)出貨量將超20萬臺(tái)，實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，超過以往交付量總和。

這次禾賽給兩個(gè)客戶提供的JT系列，就是重點(diǎn)產(chǎn)品。

5月30日，禾賽宣布JT系列累計(jì)交付突破10萬臺(tái)。JT系列達(dá)成這一目標(biāo)，距1月產(chǎn)品發(fā)布僅用時(shí)不到5個(gè)月，成為機(jī)器人領(lǐng)域最快達(dá)成這一關(guān)鍵里程碑的激光雷達(dá)產(chǎn)品。

除了農(nóng)業(yè)機(jī)器人，JT系列還成為全球頭部割草機(jī)器人廠商的首選。未來一年內(nèi)，禾賽將為可庭科技提供30萬臺(tái)JT系列激光雷達(dá)，賦能追覓割草機(jī)器人，助力其在智能庭院機(jī)器人領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破與產(chǎn)品升級(jí)。

顯然，在萬物智能化的今天，激光雷達(dá)的前景也不會(huì)局限在汽車行業(yè)。