自掃地機器人從2002年規模面世開始,一直到2017年,細心的朋友會發現,其發展一直比較緩慢,用戶體驗差,很多人買回去之后不愿意再用,大多是出于一個原因:沒有眼睛,不夠智能。
給掃地機器人裝上眼睛
沒有眼睛的掃地機器人,如同一個視覺殘障人士,只能依靠摸索判斷方向,也就是只能通過撞擊,慣性導航的方式,反復幾次后才能建立整體的平面圖,再依次去計算和規劃路徑,實現功能執行,這種單純的程序化運作,必然效果很差。掃地機器人因為沒有眼睛,經常出現在一個地方亂撞,或者是“踩”到了狗屎的情況,且覆蓋率差,無法清潔的地方很多,這是掃地機器人多年未能全面普及的關鍵所在。給掃地機器人裝上眼睛,帶給用戶的體驗必然是天差地別的。
(360°實現激光掃描)
行業的發展也必然是從非導航規劃到導航規劃,雖然很多人意識到了這一點,卻只有小米成功完成了這一躍進。原因在于早期掃地機器人廠商為了追求定位精度,引入了技術上還不夠成熟的激光雷達進行導航,但因為硬件成本較高,而且早期技術不夠成熟,質量不夠穩定可靠,實際應用后效果并不好,同時價格較高。小米在16年推出了一款激光雷達掃地機器人,用了美國一家公司的工業級線性CMOS SENSOR,成本也不低,才很好地解決了因為慣導帶來的導航誤差和使用過程中產生的質量不夠穩定可靠的問題。同時,在另一方面,小米的供應鏈體系降低了成本,實現了這樣一款較為成熟的、帶激光雷達的掃地機器人產品。雖然價格還是較高,但正是這一改變促進了行業的發展。很多國內的有識之士認識到,想要用激光雷達導航技術,就需要全方位降低激光雷達的成本,而性能和質量不可靠是國內發展的瓶頸,但小米告訴國內廠商,高效的銷售渠道,能夠實現成本的降低。
高精度定位視覺傳感器的國產化
正是這樣一個市場契機,讓深圳的一家高新技術企業找到了一個只屬于中國的機遇。用其在高精度定位視覺傳感器領域積累的技術和經驗,開發一款質優價廉的激光雷達,在蓬勃發展的掃地機器人市場必然大有可為。
(高精度定位系統)
這家企業就是深圳市歡創科技有限公司(以下簡稱“歡創科技”),自2014年成立以來,憑借在高精度定位視覺傳感器方面深厚的技術積累,其產品在電視、VR、工業等領域都有非常不錯的市場落地表現。當看到小米掃地機器人帶來的市場革命后,憑借敏銳的市場嗅覺,歡創科技開始結合自身技術特性,研發了適用于掃地機器人領域的消費級激光雷達產品,歡創科技利用技術創新,在保證性能的基礎上,還降低了40%左右的成本,這對掃地機器人激光雷達行業來說是一個巨大的沖擊。
機器人大講堂的記者近日采訪了歡創科技的創始人兼CEO周琨,周琨告訴我們,不同精度的要求,造就了產品領域的不同,也使得高精度定位視覺傳感器產生區別,不同應用領域對性能、質量和成本的考量,使得傳感器在應用之初就需要考慮如何降低成本,提高質量,因為只有這樣才能真正實現大面積商用。而同時,掃地機器人生產廠商對于新事物的接受程度往往不同,從不敢用到敢用,需要一段時間,因此,成本就成為了更為關鍵的考量因素。
歡創科技的定位與選擇
激光雷達作為掃地機器人的核心零部件,國內從無到有,經歷了痛苦的成長期。首先就需要在產品上進行創新和突破,歡創科技有很好的技術基礎,核心研發團隊來自清華,在計算機視覺、空間定位、人機交互、半導體的研發及市場方面積累豐富。周琨告訴我們,歡創科技此前在行業里面出貨的都是工業級產品,例如能達到定位精度 0.5mm的 Camsense® M Pro 系列和定位精度 < 0.2mm的 Camsense ® S 系列,這些高精度定位產品,在工業測量、無人機、服務機器人定位定姿以及更高精度的手術導航中,都能有良好的效用,但高精度要求下成本比較高,在需要降低成本的掃地機器人領域并不適用。
不一樣的方案做效果就不同。因此在掃地機器人領域,周琨認為用消費級的產品來做圖像感知對于成本會有極好的降低作用,歡創科技的高性能消費級激光雷達Camsense® X1應運而生。歡創科技考慮到原先很多國外的通用芯片,往往都過于全面而不專一,因此存在很多冗余功能,而且也未必非常適合機器人應用場景,因此歡創科技通過技術和算法創新,給出了消費級面陣Sensor+ASIC芯片的獨特解決方案,相較于工業級線陣Sensor+DSP的解決方案,顯得更加精簡,使得圖像處理器專做圖像處理,沒有多余功能,這樣成本自然會下降,算法也會發揮合適的用途,抗干擾能力會更強,實際應用到市場,價格也相應較低。同時,因為歡創科技在接到大批量訂單下的前提下,生產成本也得到一定下降。
歡創科技這個細分性領域的產品,在保證產品性能等同甚至高于同行的前提下,還為下游客戶節約了大幅成本,使其激光雷達快速得到市場的認可,據了解歡創科技現已覆蓋了國內外一線品牌,如360、聯想等。2019年出貨量數十萬臺,相較于2018年(正式量產出貨時間為2018年9月),銷售量級增長近二十倍,足見歡創科技在激光雷達方面技術創新的成功。
市場當戰場,質量是核心
當然,成本占比是很大的因素,但質量卻是考驗產品最終市場占有率的核心,歡創科技的核心優勢在于其高精度單目空間定位算法及相應芯片與傳感器模組。據采訪了解,激光雷達涉及光學,機械結構,電子,算法、芯片,材料學等跨學科交叉比較多,想要具備綜合能力需要團隊較強,需要多行業人才,這一點從歡創科技對于人才的投入來看已不是問題。但這個行業沒有可衡定的標準,更沒有國家標準,所以掃地機器人企業的成長,就是激光雷達標準逐步形成的過程,其產品優劣則需通過市場的檢驗。
市場標準都在不斷調整,產品則更需要反復迭代才能把產品打磨成熟?!笆袌鰸M足了就夠嗎,還不夠!”周琨告訴我們,掃地機器人是一個新事物,最初歡創科技的激光雷達滿足客戶的要求是達到從30cm高跌落不損壞,但不同掃地機器人廠商的跌落測試要求不同,就需要不斷調整標準。歡創科技的技術人員還考慮了產品在極端情況下可能會出現的問題,例如雙十一的時候物流業繁忙,而精密光學產品的物理特性決定了快遞運輸會使得產品故障率較高,這對產品又提出了新的挑戰,因而在震動標準的設定上,歡創科技直接將跌落標準定在了2米,同時增加了2層樓梯的跌落測試。正是歡創科技對產品的嚴格要求,拿最高標準來作為產品標準,才有了今天的產品質量,事實證明這也贏得了市場的信賴。
周琨還告訴我們,“量的爬升,規模擴大,出現的問題也會越多。從實驗室產品到批量化產品,需要很大的提升,實驗室的樣品可以手工打造,批量化通過設備制作,都需要整體產線的構建,在沒有成熟產線時需要投入研發進行自動化設備打造,才能實現標件的打造,門檻較高,一路走來不容易?!辈稍L時周琨不由感慨,也讓人感嘆這位企業家的認真與堅持。確實,掃地機器人市場是一個固定且穩定增長的市場,客戶在品牌口碑下不斷找來,更龐大的需求使得廠商更需要對于產品質量不斷提升,在更多的特殊案例面前,這對于市場良品率又是新的挑戰。
最后,我們問到周琨對于未來市場的看法,他認為,不同產品將服務于不同領域和場景。目前的服務場景,掃地機器人無疑將是未來很長一段時間的業務支撐點,公司也將投入更多精力研發適用于該領域的新品;而在工業級的高精度定位系統方面的投入也會持續,因為視覺空間定位技術的研發對于打破國外高精度壟斷的意義很大,也是建立企業技術壁壘的過程。但對于橫向的業務領域拓展,對企業而言,從投入到研發,整個周期和風險都較大,是對于一個公司綜合實力的評估,不斷迭代提供新的高端產品需要實力雄厚以及本身的更多積累,所以會更加謹慎的選擇方向。
相對而言,在高精度定位技術方面的應用,目前國內具有非常市場化的應用優勢,在該領域國外產商并不具備技術優勢,因此周琨認為,歡創科技將在一段時間內穩定擴大產能,做好基礎,積累技術和資金,保持強有力的競爭優勢。同時他也笑談,目前看來我們一直堅持在VR/AR領域投入研發的視覺空間定位系統,雖然現在尚未能大規模商業化,但隨著5G的到來該市場開始回暖,該領域非常值得期待。有所為,有所不為,深耕領域,打磨產品,這體現了一家企業的責任。
本文授權轉自機器人大講堂







