自动跟随技术全景:UWB、视觉、激光雷达谁才是最佳方案?
在近几年快速发展的服务机器人和智能移动设备市场中,自动跟随技术已经从“概念”逐步走向实际应用。从机场的自动跟随行李箱,到商场里的智能购物车,再到老年人的自动跟随轮椅,这类产品的背后都依赖于一种核心能力:如何精准地识别用户,并在动态环境中稳定、安全地跟随。
目前,行业主流的自动跟随定位与感知技术主要有三类:
- UWB(Ultra-Wideband,超宽带定位)
- 视觉(基于摄像头与AI识别)
- 激光雷达(LiDAR,光学扫描测距)
那么,这三种技术各自的优势与短板是什么?在不同的应用场景下,谁才是最佳选择?
一、UWB:厘米级高精度的“隐形牵引绳”
优势
- 定位精度高:理论上可达到 10–20 cm 的跟随精度。
- 不依赖视觉环境:即使在昏暗、拥挤或遮挡严重的环境下,也能保持稳定跟随。
- 响应延迟低:适合需要“实时响应”的应用,比如婴儿车、轮椅。
不足
- 需要在跟随对象上佩戴 信标(Tag),用户体验上略有不便。
- 定位受环境反射、遮挡影响,室内复杂空间可能需要部署基站优化。
典型应用场景
- 自动跟随婴儿车 / 轮椅(家庭、养老场景)
- 工厂物料运输车
- 高尔夫自动跟随球车
一句话总结:UWB就像一根“看不见的绳子”,精准地把车和用户绑在一起。
二、视觉:AI加持的“智能眼睛”
优势
- 无需额外设备:用户不用佩戴标签,系统可直接通过摄像头识别人。
- 识别对象丰富:不仅能识别用户,还能识别环境障碍物、标志物,甚至手势。
- 成本逐渐下降:轻量化AI模型(如YOLO、MobileNet)已能在低功耗硬件上运行。
不足
- 光照与环境依赖强:逆光、夜间或人群密集环境中,可能失效或误识别。
- 算力需求较高:需要一定的AI推理硬件支持。
- 视野限制:遮挡、转弯可能导致“跟丢”。
典型应用场景
- 智能购物车(商场、零售场景)
- 自动跟随行李箱(机场、车站)
- 娱乐/摄影跟随小车
一句话总结:视觉是“最自然的跟随方式”,但受环境干扰较大。
三、激光雷达(LiDAR):精密的“环境扫描仪”
优势
- 环境感知能力极强:可以精确建立二维/三维地图,规避障碍物。
- 稳定性高:不受光线影响,昼夜皆可。
- 可与SLAM结合:实现跟随+自主导航的混合模式。
不足
- 成本高:高性能激光雷达价格仍然居高不下。
- 算法复杂度高:需要较强的计算资源做实时SLAM与跟随逻辑。
- 对“特定用户跟随”支持有限:雷达更擅长感知环境,而非识别人。
典型应用场景
- 工厂园区内的物料运输车
- 仓储自动搬运机器人(AGV)
- 高端安防巡逻机器人
一句话总结:激光雷达是“环境感知专家”,但要做“以人为中心的跟随”时,需要和其它技术结合。
四、谁才是最佳方案?
没有“一刀切”的最佳方案,不同应用场景需要不同的技术组合:
1. 以人为核心的跟随场景(婴儿车、轮椅、行李箱)
UWB + 视觉融合:UWB保证定位稳定,视觉增强用户识别与避障。
2. 商业零售场景(购物车、商场导览机器人)
视觉为主 + 激光雷达辅助:视觉识别顾客,雷达保障安全避障。
3. 工业与物流场景(工厂运输车、仓储小车)
激光雷达为主 + UWB辅助:雷达负责路径规划与避障,UWB用于特定用户或工位定位。
五、未来趋势:融合是答案
随着 AI 算力的提升和传感器成本的下降,单一技术难以满足复杂环境的所有需求。未来的自动跟随方案更可能是 多传感器融合:
- UWB 提供精确的相对定位
- 视觉 提供用户识别与环境理解
- 激光雷达 提供高可靠的避障与地图能力
这种多模态融合,才能真正实现从家庭到工厂,从室内到室外的 全场景自动跟随。
结语
自动跟随技术的本质,是让机器更好地理解“人”的位置与意图。
- UWB 是精准的“定位助手”
- 视觉 是聪明的“识别眼睛”
- 激光雷达 是可靠的“环境扫描仪”
最佳方案并非三者之中选一个,而是根据应用需求,找到最合适的 技术组合。这也正是未来几年自动跟随产品差异化和竞争力的关键所在。