泳池机器人深水区突围：激光雷达新品落地，实现一秒建图与厘米级定位

 
电子发烧友网报道（文/莫婷婷）当前，在家用清洁机器人中，智能泳池清洁机器人正经历从“可选消费品”向“家庭标配”的结构性转变，赛道已迈入稳健增长通道。随着无缆化、智能化的推进，水下精准感知成为智能泳池机器人的关键技术之一。为攻克光学干扰、定位漂移等行业痛点，电子发烧友网关注到，蓝光、绿光激光雷达新品密集落地，并赋能高端智能泳池清洁机器人。
 
40亿美元蓝海市场：AI赋能与老龄化驱动泳池机器人赛道爆发
 
智能泳池清洁机器人是家用机器人的细分品类，专为日常泳池清洁而设计，可在泳池内运作，完成池底、池壁及水面的杂物清除及污渍擦洗等任务。
 
在全球家庭园艺与户外生活场景中，泳池清洁机器人正经历从“可选消费品”到“家庭标配”的结构性转变。根据弗若斯特沙利文的行业数据，全球泳池清洁机器人市场已进入稳健增长通道。
 
图：MOVA Rover X10
 
2025年全球泳池（包括私人及公共泳池）总数约为3410万个，预计到2030年将增加至4110万个，2025年至2030年的年复合增长率为3.8%。由此催生出更大的泳池机器人市场：2020年，全球智能泳池清洁机器人的出货量为280万台，2024年达到450万台，预计2029年将进一步增至660万台。美国及欧洲主导该市场，分别占2024年出货总量的约46.3%和33.0%。
 
分品类来看，智能泳池机器人分为有线和无线两大品类。从产品结构看，行业正在经历深刻的品类迭代。无缆泳池清洁机器人作为创新产品，凭借其无需人工干预、自由度高、导航智能等优势，已成为市场主流，并在近几年迎来快速发展。数据显示，2024年无线智能泳池清洁机器人的全球出货量达200万台，市场份额为44.5%；预计至2029年出货量将增长至440万台，2024年至2029年的复合年增长率为17.1%。
 

 
在市场规模方面，按零售价值计，2020年，全球智能泳池清洁机器人市场的规模由1,330.0百万美元增加至2024年的2,243.0百万美元，预期于2029年将达到4,000.0百万美元。2024年至2029年的复合年增长率为12.3%。
 
 
智能泳池机器人市场的增长主要基于以下两个驱动力，首先是AI算法、计算机视觉、传感器融合以及导航避障等核心技术突破加速了无线自动化、智能化的普及。随着关键零部件日益标准化及成本效益的提升，制造商在保持成本竞争力的同时显著增强产品性能。二是人口老龄化与自动化经济的双重效应拉动了需求。三是中国等新兴市场展现出增长潜力。
 
目前，全球智能泳池清洁机器人市场高度集中，2024年前五大制造商约占80%。前三家分别是以色列公司Maytronics（旗下拥有Dolphin品牌）、西班牙公司Fluidra、中国公司望圆科技，市场份额分别为34.8%、18.5%、9.2%。
 
 
 
从平面探测到立体感知，高精度三维建图需求爆发
 
从产业链来看，智能泳池机器人的上游产业链包括SoC/MCU芯片、视觉传感器、激光雷达、无刷电机、控制器、锂电池等企业。具体可以分为控制、计算与通信系统、感知与导航系统、驱动系统、外壳与防护、吸污与过滤。
 
具体来看，控制、计算方面涉及主控MCU/SoC、电机驱动器/ESC、功率分配模块，传感器接口、存储，通信模块，驱动系统涉及主驱动电机、轮组或履带、减速器/齿轮箱、磁耦合轴、轮胎、轴承等；感知与导航系统包括IMU、磁罗盘、压力传感器、超声模块、dToF或ToF激光模块、摄像头、碰撞开关/bumper、光学/颜色传感器等。
 
不同于室内地面的使用环境，面向泳池的使用环境，机器人的感知、精准监测能力是决胜关键。在感知与导航系统中，激光雷达负责环境建模与避障，超声波/红外传感器负责近距离障碍物检测，IMU负责姿态调整与定位。
 
机器人要在水下实现高效作业，上述元器件都需要相互配合，目前来看有三大核心痛点：光学干扰、定位漂移与避障失效。
 
在光学干扰方面，由于水体对光线的吸收与散射效应远强于空气，加之水质浑浊度（NTU）处于动态变化之中，给感知设备带来了极大的挑战。根据《公共场所卫生指标及限值要求》（GB 37488—2019），人工游泳池水的浑浊度需控制在≤1 NTU，而天然游泳池水的浑浊度限值为≤5 NTU。
 
正午强烈的水面太阳光反射，会产生超过100KLux的环境光噪声，这对光学传感器（如摄像头或激光雷达）的信噪比构成了极大考验。在低光照或强杂光环境下，视觉方案容易失效；而超声波方案则面临多路径反射干扰，导致误报率高。
 
目前水下激光雷达产品中，首要的壁垒在于底层硬件的物理限制，红外光方案限制较多，例如红外激光衰减、受环境光、浊度干扰明显、测距范围有限等，导致机器人建图困难、定位漂移、效率低。
 
当前大部分企业采用的绿光（532 nm）波段以增强水下穿透力，不过当前也有厂商发布了蓝光波段（445-450nm）的激光雷达产品，蓝光在水下的穿透能力、抗干扰、抗衰减能力较强。例如在2025年9月，光峰科技发布了首款消费级水下蓝光激光雷达远眸D10，有效测距能力达到10米。光峰科技指出，不同波长在纯水中的衰减性能对比中，蓝光在水下抗衰减最佳。
 
 
不同波长在纯水中的衰减情况：蓝光在水下抗衰减最佳（图源光峰科技）
 
 
 
三维空间定位与建图方面，传统采用IMU已经无法满足高精度需求，因此部分高端机型引入了扫描技术。与此同时，为了实现精准的三维感知，行业推出了多传感器融合方案，采用水下激光雷达生成毫米级的三维点云，精准识别池壁、台阶和排水口，结合声呐/超声波传感器负责水下避障与边界识别，再采用压力传感器、摄像头，进行水压变化实时计算深度、结合AI算法进行模式识别与目标检测，并进行避障。
 
例如追觅的Zircon 2 Ultra采用PulseMap™水下激光雷达与多传感器融合系统，能够快速扫描泳池环境并生成精准3D模型。又如望圆科技的泳池清洁机器人搭载了摄像头以及多组超声波探头，先识别泳池环境生成三维视图，再规划路径、避障、清扫。
 
 
蓝绿光激光雷达新品落地，实现一秒建图与厘米级定位
重点来看水下激光雷达产品，相较内陆水体测深、海上风电检测等需要进行全波形测深和大范围地形探测的水下激光雷达，应用于泳池清洁机器人的激光雷达对小型化的需求更加明确
 
面对泳池清洁机器人的需求，行业领军企业正通过核心传感器的创新实现破局，目前布局该领域的光峰科技、北醒、EAI科技均推出了新一代激光雷达产品。
 
EAI科技 YDLIDAR TW3 水下绿光激光雷达
2025年9月，EAI科技推出的YDLIDAR TW3是全球首款可量产的消费级水下绿光激光雷达。选用绿光波段，相比红外光在水下穿透力更强。其核心搭载了自研的100Klux强光抑制技术的绿光激光雷达TW3，能有效克服水面眩光和浑浊水质的干扰，确保在恶劣光照条件下依然精准探测。
 
官方给出的测距表现为：在100KLux、水浊度≤0.5NTU的条件下测试，做到大于3m的探测距离。在水浊度5NTU的情况下，能做到大于1.3m的探测距离。
 
YDLIDAR TW3采用1°精密仰角设计，使激光束能完美贴合池壁与池底的交界处，解决了传统传感器在角落、斜坡等区域的扫描盲区问题。EAI科技为其搭载了点云无畸变技术与360°扫描，使其具备精准定位、自主导航与智能避障能力。
 
该产品采用双层密封耐压防水结构，防护等级IP68，且材质具备耐盐、耐氯、抗氧化特性，可以在5米水深范围内长期稳定工作。
 
今年5月，北醒发布的VLS-H5被定义为全球首款已规模量产的水下全向扫描激光雷达，主打“抗强光、抗浑浊、高精度”的可靠性。
 
该产品具备以下优势：一是全向扫描与高刷新率：具备360°全向扫描能力与6Hz的高刷新率，配合SLAM算法，能让机器人实现“一秒建图”，无需长时间绕池试探，极大提升了建图效率与首次建图成功率。
 
VLS-H5已搭载于MOVA Rover X10等高端机型。其10cm的极小盲区和360°避障能力，完美适配了泳池机器人对“贴边清洁”和“全天候作业”的严苛需求，解决了传统惯性导航累计误差大、漏扫区域多的难题。
 
二是抗强光：通过软硬件协同设计，抗环境光能力高达160 KLux，烈日下仍能输出稳定、完整、高质量的点云数据，
 
三是抗浑浊、厘米级定位：采用Class 1人眼安全可见光光源，在清水下量程>5m，在浑浊水体（NTU≤4）中仍能保持≥1.5m的有效量程，全程测量准度控制在3cm以内。
 
VLS-H5通过实时测算机器人与池壁及参照物的相对距离，并与SLAM地图进行高频比对，可实现重复精度小于2 cm的厘米级定位。同时，该设备具备5米有效量程与近80°大入射角的稳定测距能力，能够有效弥补无定位数据区域的信号缺失，确保机器人在大型或结构复杂的泳池环境中依然保持极高的导航可靠性。
 
四是紧凑与防护：体积紧凑（75×52×53 mm），防护等级达IPX8，可耐受4米水深及泳池化学药剂的腐蚀。
 
光峰科技发布的远眸D10最显著的技术特征在于采用了蓝光波段。正如前文所说，在水下光学领域，蓝绿光波段相较于传统的红外光，具有更强的水体穿透能力和更低的吸收率，这使得D10在含有悬浮颗粒或气泡的水体中仍能保持稳定的测距性能，有效测距能力达到10米。
 
 
远眸D10水下激光雷达（图源：光峰科技）
 
光峰科技的水下激光雷达产品主要采用单线扫描技术，虽然已具备360度水平建图能力，但在应对复杂的泳池清洁场景时仍显局限。光峰科技创新业务核心负责人陈孟浩接受采访时表示，公司将研发3D激光雷达方案，实现面扫建图，精准捕捉池壁高度与轮廓，进一步提升机器人的环境适应性与清洁效率。这一技术规划，将让公司产品线的重大突破，更将推动水下激光雷达从基础的平面探测阶段。
 
在蓝光波段方面，艾迈斯欧司朗（ams OSRAM）推出了一系列高性能多模蓝光激光二极管，产品覆盖447nm至455nm标准波长，输出功率横跨2.0W至5.5W，并通过三种差异化封装技术精准匹配不同应用场景需求。
 
根据官方介绍，TO56封装以成本优化为核心优势，主打中功率场景。其代表型号PLPT5 447KA凭借15μm超小发光孔径，实现业界领先的 beam performance，在447nm波长下可稳定输出2.0W功率。
 
TO90封装具备卓越热阻和内置ESD的特点，旗舰型号PLPT9 450LC_E在455nm波长下实现5.5W超高光功率输出。CoSa封装聚焦光学设计灵活性与模块紧凑性，代表型号PLPCOS 450E在447nm波长下输出5W功率。
 
小结：
智能泳池清洁机器人市场持续增长，40亿美元蓝海市场催生了对水下精准感知的迫切需求。目前来看，传感与感知系统的技术迭代呈现出三大显著趋势：一是，底层光源波长创新成为破局关键。为攻克红外光衰减与强光干扰痛点，蓝绿光激光雷达新品密集落地，凭借更强的穿透力实现长测距与抗干扰；二是，感知维度正由二维平面探测向高精度三维立体建图跨越，多传感器融合方案让机器人具备厘米级定位与复杂结构识别能力；三是硬件小型化与高可靠性成为标配。
 
在智能化进阶层面，预期随着AI技术的推进，智能泳池清洁机器人将依托认知级AI算法与深度学习模型，未来的设备将建立起“感知-理解-决策-自适应”的智能闭环，结合预测性维护提醒与全屋IoT生态的深度互联，带来全新的体验。