不同波長在純水中的衰減情況
(450nm左右可見光在水下抗衰減最佳)
二、有效測距難以覆蓋全池
家庭泳池面積通常為20-50㎡，商用泳池面積可達(dá)100㎡以上，這就要求激光雷達(dá)須具備10米以上的有效測距能力，才能覆蓋整個(gè)泳池空間并構(gòu)建完整地圖。然而傳統(tǒng)水下感知方案(如超聲波)的測距精度會(huì)隨距離增加而大幅下降，受水體對光的吸收和散射影響，目前消費(fèi)級(jí)激光雷達(dá)水下實(shí)測距離最大值不超過5米，難以實(shí)現(xiàn)全池覆蓋與精準(zhǔn)建圖。
三、環(huán)境光干擾遠(yuǎn)超陸地
與車載、割草機(jī)器人相似，泳池機(jī)器人激光雷達(dá)也需要經(jīng)受住戶外強(qiáng)環(huán)境光的干擾，但不同的是，光線進(jìn)入水體后還會(huì)與水體雜質(zhì)發(fā)生作用，從而形成更為復(fù)雜的環(huán)境光考驗(yàn)。全球約70%的泳池為戶外露天場景，直接暴露在陽光下，白天強(qiáng)烈的太陽光線(尤其是可見光)會(huì)進(jìn)入水體，與激光雷達(dá)的接收信號(hào)產(chǎn)生疊加干擾，導(dǎo)致設(shè)備誤識(shí)別 “虛假障礙物” 或 “漏檢真實(shí)障礙”(如池底排水口、臺(tái)階)，嚴(yán)重影響清潔路徑規(guī)劃的準(zhǔn)確性。
四、水下濁度干擾
泳池水中常含有氯殘留、藻類顆粒、人體皮屑、落葉雜質(zhì)等，導(dǎo)致水體濁度升高。普通激光雷達(dá)的信號(hào)處理算法無法有效區(qū)分“目標(biāo)反射信號(hào)”與“雜質(zhì)散射信號(hào)”，其可能產(chǎn)生的結(jié)果就是設(shè)備頻繁誤觸發(fā)、清潔中斷、路徑偏移，整體效率大打折扣。
總結(jié)來看，盡管挑戰(zhàn)重重，泳池清潔機(jī)器人代表的卻是一個(gè)真實(shí)、龐大且正在快速增長的市場。激光雷達(dá)如若能攻克水下感知難題，無疑將打開百億級(jí)增量空間。
然而，要實(shí)現(xiàn)這一愿景，不能只靠“技術(shù)平移”，而是亟待一場真正的水下傳感革命——無論是從光學(xué)波段選擇、信號(hào)處理算法，還是抗干擾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，都需要更多原始創(chuàng)新。
誰能率先突破水下激光雷達(dá)的技術(shù)瓶頸，誰就有機(jī)會(huì)定義這個(gè)行業(yè)的未來。
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