随着服务机器人的技术发展， 游泳池水下清洁的机器人在市场上广受青睐， 要实现水下自动规划泳池清洁路线， 离不开性价比高， 应用适配的超声波水下测距避障传感器。

　　市场广阔

　　时至今日，北美仍是全球泳池市场发展市场份额最大的市 场(Technavio 市场报告，2019-2024)。目前， 美国已拥有 1070 多万个泳池，以私人泳池为主的新增泳池数量人在连年 走高，2021 的增长数量达到 11.7 万，平均每 31 人就拥有 1 个 泳池。而全球第二大泳池市场——法国，在 2022 年私人泳池 的数量已突破 320 万，仅一年时间泳池新增量达到 24.4 万， 平均每 21 人拥有 1 个泳池。

　　以公共泳池为主的中国市场，平均约 4.3 万人共享 1 个泳 馆(全国共 3.25 万个游泳场，基于 14 亿人口换算)。

　　西班牙是世界上泳池数量排名第四、欧洲泳池第二的国家， 目前该国的泳池数量为 130 万个(住宅、公共及集体)。

　　从全球——中国泳池机器人市场对比上看，中国市场市 场规模不足全球的 1%，主要市场还是欧美国家。数据显示，

　　2021 年全球泳池清洁市场渗透率占比

　　2021 年全球泳池机器人市场规模近 112 亿元， 销量超 160 万台， 仅美国线上渠道，2021 年泳池清洁机器人出货量就达 50 多万 台，增速超过 130%，属于早期快速增长阶段。

　　目前泳池清洁市场仍以人工清洁为主，在全球泳池清洁市 场中， 人工清洁占比约 45%， 而泳池清洁机器人占比约 19%。 未来，随着人工成本的提升以及行业技术诸如视觉感知、超声 波感知、智能路径规划、物联网、SLAM(即时定位与地图构 建技术)等相关技术普及后，泳池清洁机器人会逐渐由功能型 向智能型转变，泳池清洁机器人的渗透率也将进一步提高。

　　专用感知，水下测距传感器助力泳池清洁机 器人智能避障

　　超声波水下测距避障传感器是一种应用于机器人水下避障 的传感器，传感器采用超声波在水下测距的技术，对传感器到 被测物之间的距离进行测量;当传感器检测到有障碍物时，将 障碍物的距离传回机器人，机器人根据传感器安装的方向和返 回的距离值可做出停止、转向、减速、巡壁、爬墙等一系列操 作来实现自动清洁游泳池，避开障碍物的目的。

　　TA 来了，电应普 L08 水下测距传感器

　　电应普传感器前瞻布局， 自主研发水下测距传感器，通过 在水下机器人配置水下测距传感器，使泳池清洁机器人具备避 障规划路径功能。

　　L08- 模组是基于水下应用而设计的超声波水下避障传感 器，具有体积小、盲区小、高精度、防水性能好的优点。支持 modbus 协议，有不同的量程、角度和盲区规格可供不同需求 的用户进行选择。

基本参数：

　　瞄准痛点，创新突围

　　如何通过水下测距传感器更好的赋能泳池清洁机器人，实 现可行的技术突破、服务与解决方案全链融合，一直是电应普 在产品研发上持续发力的重点。经过深度调研，电应普瞄准市 场痛点，创新突围。

　　1、成本高，在消费类产品没有办法普及应用：国内外在 销售的水下测距检测类传感器，售价都在上千元不等，消费类 机器人，对成本非常敏感，当前还不能普及应用。

　　公司结合水下消费类机器人对成本的目标要求， 自主研发 换能器匹配参数，核心物料国产化，可批量生产经验。成本降 到行业的 10% 以内，开创了水下传感器在消费类电子产品上 的普及。

　　2、市面上的传感器参数适配应用场景兼容性差：一个传 感器实现距离远， 盲区又小， 角度又大的兼容参数市面上没有， 往往需要多种传感器组合使用，组合成本也高。

　　研发出双频多波束换能器，解决了距离、盲区、角度兼得 的优质参数：

　　(1)多波束角度接近 90°,同时量程能满足 6m 以上， 满足盲区 5cm 以内，适配应用场景兼容性非常高。

　　(2)超声波传感器的核心物料为陶瓷片换能器，产品采 用陶瓷片的径向频率与厚度频率巧妙的设计方案，再通过驱动 适配与增益带通滤波适配， 径向频率谐振频率低， 测量角度大， 厚度频率谐振频率高， 穿透力强， 测量距离远兼顾了小盲区参数。

　　3、在复杂的水下环境不稳定：当出现浑浊的水、水流大、水下有淤泥水草，传感器数据基本失效，导致机器人无法智能 判断作业。

　　采用双频多波束与自适应算法的巧妙结合，加上卡尔曼滤 波处理解决了在复杂水下环境中使用的问题。不同频率的优势 叠加，多波束智能驱动，工作模式的多样化，功率、角度、信 号质量都能自适应场景变化。

　　产品结构与工艺：

　　1、结构外观简约、体积小，安装时只需放入建议开孔的 壳体内扭紧螺母，连接好设备正常输出数据后代表安装完成; 后期维护只需扭开螺母即可拆除传感器，操作简单，降低安装 维护的学习成本。

　　2、产品工艺，换能器使用非接触测距技术，封闭式一体 化结构，整机防尘防水设计， 内部电路使用灌封环氧树脂胶全 包裹保护，防水效果可达到 IP68 级。

　　自主研发，可靠为本

　　在传感器研发过程中，研发团队反复对数据稳定性、水流 影响、频率、可制造性等多维度参数进行优化迭代，紧密结合 泳池清洁机器人实际工况进行多维度测试，进一步提高传感器 的环境和工况适应能力。

　　同时电应普也一直保持对技术的敬畏之心，水下测距传感 器作为一种测量部件， 相比设计及调试， 生产及标定更加重要， 同步配套开发了整套的水下测距传感器测试和标定系统。

　　基于测试和标定系统，传感器进行了可靠性测试诸如高温 高湿存储、冷热冲击试验、盐雾测试、UV 加速老化试验、裸 摔测试、药水浸泡测试(模拟水下腐蚀测试)、真空压力防水 测试，每次样机迭代都进行上述严格试验。

　　传感器与机器人本体集成后，又结合机器人实际工作环境 进行数千小时的整机测试性能。此传感器大批量生产良率大于 99%，经过批量的市场实践验证。

　　厚积薄发，L08 将不断迭代上新

　　回顾水下测距传感器的发展路径：调研、整合、创新、验证、， 每一个节点都是电应普在技术领域的勇敢创新、艰苦求索，以 及丰厚积累。L08 是电应普水下超声波测距应用的第一款产品， 后续电应普会推出基于水下机器人水下避障、探深的更多产品。

　　未来，随着水下机器人的推动，水下测距传感器作为水下 机器人智能感应的关键支撑，必将为水下机器人行业和领域带 来翻天覆地的变化。