當(dāng)前不少人形機(jī)器人、四足機(jī)器狗等仍需遙控器操控行走，酷似大號遙控玩具。

若能實現(xiàn)智能伴隨功能 —— 自主跟隨主人身后、并行側(cè)方乃至引領(lǐng)前行，同步完成負(fù)重運輸、攝像頭跟拍等任務(wù)，將大幅升級用戶體驗，為消費級與企業(yè)級場景拓展更多應(yīng)用空間。

現(xiàn)階段智能伴隨的主流技術(shù)主要有兩種：一種是視覺方案，另一種是 UWB（超寬帶）定位方案。純視覺方案雖具備直觀感知的優(yōu)勢，但存在顯著技術(shù)局限：攝像頭易受環(huán)境遮擋形成視覺盲區(qū)；多人員場景下，若第三方介入機(jī)器人與跟隨目標(biāo)之間，極易引發(fā)目標(biāo)丟失；且當(dāng)機(jī)器人處于目標(biāo)后方或側(cè)方時，人臉識別功能完全失效，轉(zhuǎn)而依賴背影、衣著體態(tài)等特征識別，穩(wěn)定性欠佳。

在實際應(yīng)用中，若要構(gòu)建高穩(wěn)定性、多場景適配的智能伴隨系統(tǒng)，UWB 技術(shù)成為關(guān)鍵支撐。作為無線電定位領(lǐng)域公認(rèn)的最高精度技術(shù)，UWB 的應(yīng)用方式極為便捷：主人僅需隨身攜帶一枚輕巧的 UWB 標(biāo)簽（如蘋果AirTag防丟器、汽車鑰匙的大?。蛑苯邮褂弥С諹WB功能的手機(jī)、手表；同時在機(jī)器人本體安裝UWB定位錨點，機(jī)器人即可通過 UWB 信號實時捕捉主人位置，實現(xiàn)精準(zhǔn)、穩(wěn)定的智能伴隨。

當(dāng)前UWB伴隨主要存在以下幾類技術(shù)路徑：

多錨點TOF（飛行時間）定位

在機(jī)器人本體上布置至少3個UWB錨點，基于TOF原理計算標(biāo)簽位置。

優(yōu)點：原理簡單，軟硬件易于實現(xiàn)。缺點：由于機(jī)器人向地面的投影面積有限，多個錨點的間距在水平面上難以拉大（例如50cm以上），定位精度受到影響；錨點數(shù)量上升帶來成本增加；金屬機(jī)身對UWB信號遮擋明顯，對錨點的位置布局挑戰(zhàn)大。

UWB-AOA（到達(dá)角）結(jié)合TOF定位

利用UWB錨點的天線陣列測量信號到達(dá)角度（亦稱PDoA，到達(dá)相位差），結(jié)合TOF測距實現(xiàn)定位。該方案又可細(xì)分為：

方案一：單錨點固定式

在機(jī)器人前方安裝一個120°FOV（視場角）的UWB-AOA錨點。此方案軟硬件設(shè)計難度不算大，但在機(jī)器人后方與側(cè)方存在定位盲區(qū)，需要主人刻意走到機(jī)器人前方才能被定位到，或者機(jī)器人主動旋轉(zhuǎn)才能找到主人的位置。此方案可以支持機(jī)器人在主人身后的有限自主跟隨，但無法讓機(jī)器人智能伴隨在主人側(cè)方甚至走在前方。

方案二：多錨點組合式

在機(jī)身不同方位安裝多個120°FOV的UWB-AOA錨點，以擴(kuò)大FOV覆蓋范圍。但成本和功耗顯著提高，模塊間協(xié)同處理復(fù)雜，且仍可能存在盲區(qū)。

方案三：旋轉(zhuǎn)掃描式

將一個120°FOV的UWB-AOA錨點安裝在電機(jī)上，實現(xiàn)類似機(jī)械雷達(dá)的360°旋轉(zhuǎn)掃描，但在可靠性與安裝布局上面臨較大挑戰(zhàn)，目前已經(jīng)很少有這種方案落地。

方案四：360°單錨點

采用單個可實現(xiàn)360°FOV的UWB-AOA錨點。此種方案系統(tǒng)簡潔、成本可控，但對UWB天線陣列的設(shè)計與算法要求非常高，從原型機(jī)到成熟可商用還存在很大的鴻溝，目前僅有極少數(shù)廠商有實際落地經(jīng)驗，此方案最有應(yīng)用前景。

全跡科技專注UWB定位近10年，可提供上述方案四。

全跡已推出適合機(jī)器人智能伴隨應(yīng)用的小型化360°UWB-AOA錨點（型號ONE1000），并配合國內(nèi)頭部機(jī)器人初創(chuàng)公司維他動力在Vbot超能機(jī)器狗上率先量產(chǎn)落地。

全跡ONE1000具備以下核心特性：

• 單錨點實現(xiàn)360°半球形3D定位；
• 可復(fù)用為UWB雷達(dá)，檢測周圍人員存在，用于機(jī)器人低功耗休眠喚醒或其他智能交互；
• 除了支持UWB標(biāo)簽外，還可擴(kuò)展支持UWB手機(jī)與手表；
• 特殊天線設(shè)計保證了對UWB標(biāo)簽朝向不敏感，佩戴自由，無需刻意固定方向；
• 采用符合最新法規(guī)的CH9頻段，適用于全球市場；
• 尺寸44mm x 5mm，UART數(shù)據(jù)接口，單3.3V供電；
• 核心芯片與生產(chǎn)工藝符合車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)，具備高可靠性。

全跡 UWB-AOA 技術(shù)切實解決了跟隨盲區(qū)、天線朝向敏感、成本高昂等行業(yè)痛點，為機(jī)器人智能伴隨這一領(lǐng)域的新興需求提供高可靠性的技術(shù)與產(chǎn)品支撐。