隨著服務機器人的技術發(fā)展， 游泳池水下清潔的機器人在市場上廣受青睞， 要實現水下自動規(guī)劃泳池清潔路線， 離不開性價比高， 應用適配的超聲波水下測距避障傳感器。

　　市場廣闊

　　時至今日，北美仍是全球泳池市場發(fā)展市場份額最大的市 場(Technavio 市場報告，2019-2024)。目前， 美國已擁有 1070 多萬個泳池，以私人泳池為主的新增泳池數量人在連年 走高，2021 的增長數量達到 11.7 萬，平均每 31 人就擁有 1 個 泳池。而全球第二大泳池市場——法國，在 2022 年私人泳池 的數量已突破 320 萬，僅一年時間泳池新增量達到 24.4 萬， 平均每 21 人擁有 1 個泳池。

　　以公共泳池為主的中國市場，平均約 4.3 萬人共享 1 個泳 館(全國共 3.25 萬個游泳場，基于 14 億人口換算)。

　　西班牙是世界上泳池數量排名第四、歐洲泳池第二的國家， 目前該國的泳池數量為 130 萬個(住宅、公共及集體)。

　　從全球——中國泳池機器人市場對比上看，中國市場市 場規(guī)模不足全球的 1%，主要市場還是歐美國家。數據顯示，

　　2021 年全球泳池清潔市場滲透率占比

　　2021 年全球泳池機器人市場規(guī)模近 112 億元， 銷量超 160 萬臺， 僅美國線上渠道，2021 年泳池清潔機器人出貨量就達 50 多萬 臺，增速超過 130%，屬于早期快速增長階段。

　　目前泳池清潔市場仍以人工清潔為主，在全球泳池清潔市 場中， 人工清潔占比約 45%， 而泳池清潔機器人占比約 19%。 未來，隨著人工成本的提升以及行業(yè)技術諸如視覺感知、超聲 波感知、智能路徑規(guī)劃、物聯網、SLAM(即時定位與地圖構 建技術)等相關技術普及后，泳池清潔機器人會逐漸由功能型 向智能型轉變，泳池清潔機器人的滲透率也將進一步提高。

　　專用感知，水下測距傳感器助力泳池清潔機 器人智能避障

　　超聲波水下測距避障傳感器是一種應用于機器人水下避障 的傳感器，傳感器采用超聲波在水下測距的技術，對傳感器到 被測物之間的距離進行測量;當傳感器檢測到有障礙物時，將 障礙物的距離傳回機器人，機器人根據傳感器安裝的方向和返 回的距離值可做出停止、轉向、減速、巡壁、爬墻等一系列操 作來實現自動清潔游泳池，避開障礙物的目的。

　　TA 來了，電應普 L08 水下測距傳感器

　　電應普傳感器前瞻布局， 自主研發(fā)水下測距傳感器，通過 在水下機器人配置水下測距傳感器，使泳池清潔機器人具備避 障規(guī)劃路徑功能。

　　L08- 模組是基于水下應用而設計的超聲波水下避障傳感 器，具有體積小、盲區(qū)小、高精度、防水性能好的優(yōu)點。支持 modbus 協(xié)議，有不同的量程、角度和盲區(qū)規(guī)格可供不同需求 的用戶進行選擇。

基本參數：

　　瞄準痛點，創(chuàng)新突圍

　　如何通過水下測距傳感器更好的賦能泳池清潔機器人，實 現可行的技術突破、服務與解決方案全鏈融合，一直是電應普 在產品研發(fā)上持續(xù)發(fā)力的重點。經過深度調研，電應普瞄準市 場痛點，創(chuàng)新突圍。

　　1、成本高，在消費類產品沒有辦法普及應用：國內外在 銷售的水下測距檢測類傳感器，售價都在上千元不等，消費類 機器人，對成本非常敏感，當前還不能普及應用。

　　公司結合水下消費類機器人對成本的目標要求， 自主研發(fā) 換能器匹配參數，核心物料國產化，可批量生產經驗。成本降 到行業(yè)的 10% 以內，開創(chuàng)了水下傳感器在消費類電子產品上 的普及。

　　2、市面上的傳感器參數適配應用場景兼容性差：一個傳 感器實現距離遠， 盲區(qū)又小， 角度又大的兼容參數市面上沒有， 往往需要多種傳感器組合使用，組合成本也高。

　　研發(fā)出雙頻多波束換能器，解決了距離、盲區(qū)、角度兼得 的優(yōu)質參數：

　　(1)多波束角度接近 90°,同時量程能滿足 6m 以上， 滿足盲區(qū) 5cm 以內，適配應用場景兼容性非常高。

　　(2)超聲波傳感器的核心物料為陶瓷片換能器，產品采 用陶瓷片的徑向頻率與厚度頻率巧妙的設計方案，再通過驅動 適配與增益帶通濾波適配， 徑向頻率諧振頻率低， 測量角度大， 厚度頻率諧振頻率高， 穿透力強， 測量距離遠兼顧了小盲區(qū)參數。

　　3、在復雜的水下環(huán)境不穩(wěn)定：當出現渾濁的水、水流大、水下有淤泥水草，傳感器數據基本失效，導致機器人無法智能 判斷作業(yè)。

　　采用雙頻多波束與自適應算法的巧妙結合，加上卡爾曼濾 波處理解決了在復雜水下環(huán)境中使用的問題。不同頻率的優(yōu)勢 疊加，多波束智能驅動，工作模式的多樣化，功率、角度、信 號質量都能自適應場景變化。

　　產品結構與工藝：

　　1、結構外觀簡約、體積小，安裝時只需放入建議開孔的 殼體內扭緊螺母，連接好設備正常輸出數據后代表安裝完成; 后期維護只需扭開螺母即可拆除傳感器，操作簡單，降低安裝 維護的學習成本。

　　2、產品工藝，換能器使用非接觸測距技術，封閉式一體 化結構，整機防塵防水設計， 內部電路使用灌封環(huán)氧樹脂膠全 包裹保護，防水效果可達到 IP68 級。

　　自主研發(fā)，可靠為本

　　在傳感器研發(fā)過程中，研發(fā)團隊反復對數據穩(wěn)定性、水流 影響、頻率、可制造性等多維度參數進行優(yōu)化迭代，緊密結合 泳池清潔機器人實際工況進行多維度測試，進一步提高傳感器 的環(huán)境和工況適應能力。

　　同時電應普也一直保持對技術的敬畏之心，水下測距傳感 器作為一種測量部件， 相比設計及調試， 生產及標定更加重要， 同步配套開發(fā)了整套的水下測距傳感器測試和標定系統(tǒng)。

　　基于測試和標定系統(tǒng)，傳感器進行了可靠性測試諸如高溫 高濕存儲、冷熱沖擊試驗、鹽霧測試、UV 加速老化試驗、裸 摔測試、藥水浸泡測試(模擬水下腐蝕測試)、真空壓力防水 測試，每次樣機迭代都進行上述嚴格試驗。

　　傳感器與機器人本體集成后，又結合機器人實際工作環(huán)境 進行數千小時的整機測試性能。此傳感器大批量生產良率大于 99%，經過批量的市場實踐驗證。

　　厚積薄發(fā)，L08 將不斷迭代上新

　　回顧水下測距傳感器的發(fā)展路徑：調研、整合、創(chuàng)新、驗證、， 每一個節(jié)點都是電應普在技術領域的勇敢創(chuàng)新、艱苦求索，以 及豐厚積累。L08 是電應普水下超聲波測距應用的第一款產品， 后續(xù)電應普會推出基于水下機器人水下避障、探深的更多產品。

　　未來，隨著水下機器人的推動，水下測距傳感器作為水下 機器人智能感應的關鍵支撐，必將為水下機器人行業(yè)和領域帶 來翻天覆地的變化。