因?yàn)槿ツ昱d起的家用機(jī)器人熱潮,,室內(nèi)相關(guān)的智能導(dǎo)航技術(shù)也受到了業(yè)內(nèi)的注意,,一年下來(lái),,家用機(jī)器人沒(méi)賣(mài)出去多少,,倒是這項(xiàng)技術(shù)被商業(yè)化相對(duì)成熟的分支掃地機(jī)器人盯上了,,并美其名曰“經(jīng)歷十多年的盲掃,,掃地機(jī)器人終于迎來(lái)了智能的春天”,。
因?yàn)榧夹g(shù)還在早期,,目前國(guó)內(nèi)支持智能導(dǎo)航的掃地機(jī)還只能看到科沃斯和銀星以?xún)?nèi)的身影,,但讓人詫異地是,,雷鋒網(wǎng)近期接觸到了一家做智能導(dǎo)航技術(shù)的方案商雷動(dòng)云合,,在這個(gè)技術(shù)還沒(méi)普及的時(shí)候,就給它來(lái)了個(gè)驚爆行業(yè)價(jià)——200塊,。
如果你對(duì)200塊沒(méi)概念,,我們可以先了解下國(guó)內(nèi)主流的激光導(dǎo)航(目前國(guó)內(nèi)掃地機(jī)做智能導(dǎo)航的首選),除了國(guó)外Neato這個(gè)鼻祖,,國(guó)內(nèi)的科沃斯的地寶9和銀星的以?xún)?nèi)算是嘗鮮者,,但后兩者的價(jià)格分別是4999和3999(標(biāo)準(zhǔn)款)。
以同一個(gè)品牌的普通掃地機(jī)和帶智能導(dǎo)航的掃地機(jī)看,,科沃斯生產(chǎn)的1199的魔鏡S和1799地寶朵朵,,價(jià)格對(duì)比它自己生產(chǎn)的4999的地寶9系價(jià)格,在消費(fèi)者的眼里,,加入智能導(dǎo)航系統(tǒng)后,,掃地機(jī)的價(jià)格直線上升2000-3000元,比當(dāng)前出貨量最大的千元掃地機(jī)貴了不少,,但如果有人告訴你這個(gè)智能導(dǎo)航的模塊200元就能搞定,,2000以?xún)?nèi)的智能導(dǎo)航掃地機(jī)指日可待,你還會(huì)為4999的智能導(dǎo)航買(mǎi)單嗎,?
有人做了個(gè)200塊的智能導(dǎo)航模塊
便宜歸便宜,在驚喜的同時(shí),,很多人會(huì)問(wèn),,這個(gè)200塊的模塊到底怎么樣?雷動(dòng)云合的創(chuàng)始人廖鴻宇是這樣解釋的,。
你們通過(guò)何種技術(shù)降低成本
接觸掃地機(jī)器人多了后,,每一個(gè)從業(yè)者談到智能導(dǎo)航的時(shí)候都會(huì)先介紹一下——定位和導(dǎo)航,主流的方法包括視覺(jué)導(dǎo)航和激光導(dǎo)航,。(視覺(jué)導(dǎo)航:利用搭載的單目或者雙目攝像頭掃描周?chē)沫h(huán)境,,然后利用數(shù)學(xué)運(yùn)算和幾何、三角法測(cè)繪房間地圖,。由于圖像內(nèi)含的信息量太大,,運(yùn)算起來(lái)比較耗電耗內(nèi)存,很難做到實(shí)時(shí)顯示,。目前很難達(dá)到實(shí)用的效果,。因此實(shí)際應(yīng)用中多采用Kinect、RealSense等發(fā)出主動(dòng)紅外結(jié)構(gòu)光結(jié)合紅外攝像頭進(jìn)行測(cè)距,,其技術(shù)也相對(duì)較為成熟,。
激光雷達(dá):向目標(biāo)發(fā)射激光探測(cè)信號(hào),然后將接收到的從目標(biāo)反射回來(lái)的信號(hào)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較,作適當(dāng)處理后,就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息,如目標(biāo)距離,、方位,、高度,、速度、姿態(tài),、甚至形狀等參數(shù),。激光的指向性特別好,是目前技術(shù)最可靠的的定位技術(shù),,而且也最為實(shí)用,。包括圖像法在內(nèi),目前市面上沒(méi)有其他可替代品,。)
廖鴻宇科普完后表示
其實(shí)光學(xué)測(cè)距中技術(shù)較為細(xì)分,,除了眾人熟知的Google無(wú)人車(chē)中采用的激光測(cè)距外,還有視覺(jué)測(cè)距,,而視覺(jué)測(cè)距則又包含被動(dòng)光測(cè)距與主動(dòng)光測(cè)距,。大家都知道與人類(lèi)雙眼測(cè)距模式相同的被動(dòng)光測(cè)距目前尚不成熟,而激光測(cè)距成本又較為高昂,,目前成熟民用的Kinect與Intel RealSense中采用的 3D depth camera 技術(shù)同樣需要搭載在性能較高的計(jì)算平臺(tái),,因此對(duì)于需要低功耗的移動(dòng)平臺(tái)卻無(wú)法滿(mǎn)足需求,所以我們做了這東西,。
這個(gè)模塊成本下降的關(guān)鍵,,原理上技術(shù)和Kinect的結(jié)構(gòu)光一樣,但從三維數(shù)據(jù)降到二維數(shù)據(jù)不僅是計(jì)算量的降低,,更關(guān)鍵的是核心結(jié)構(gòu)光期間的成本下降,,kinect結(jié)構(gòu)光采用的MEMS器件,國(guó)內(nèi)沒(méi)幾個(gè)廠家能量產(chǎn),,且成本高,。但二維數(shù)據(jù)就不需要,導(dǎo)致只需要一個(gè)普通激光+一般光學(xué)器件就能投射出110度的扇形結(jié)構(gòu)光,。
把它叫2D的depth camera, 簡(jiǎn)單地說(shuō),,我們沒(méi)用neato那樣的旋轉(zhuǎn)式激光技術(shù),也沒(méi)用3D depth camera,,而是做了個(gè)2D depth camera,,從旋轉(zhuǎn)到非旋轉(zhuǎn),從3D到2D, 成本就下來(lái)了,。
具體怎么個(gè)2D法
市面上掃地機(jī)器人大都用的旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá),。我們不旋轉(zhuǎn),也沒(méi)用較貴的激光雷達(dá)器件,,也沒(méi)用3D deepth camera中的MEMS器件,。我們用一個(gè)結(jié)構(gòu)光發(fā)射器和兩個(gè)固化的攝像頭來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)距和物體識(shí)別。如下圖所示:
最上面一個(gè)結(jié)構(gòu)光發(fā)射器,中間一個(gè)常規(guī)RGB攝像頭,。最下面一個(gè)紅外攝像頭(里面內(nèi)置了一個(gè)濾光器,,當(dāng)射出去的光反射回來(lái)的時(shí)候,只接受紅外線),。
算法上有什么創(chuàng)新點(diǎn)
大家都知道激光雷達(dá)有兩種算法:
第一種是通過(guò)測(cè)量激光飛行時(shí)間( TOF)來(lái)測(cè)距的,,光速乘以激光從發(fā)射到反射回來(lái)所需的時(shí)間,該數(shù)值的一半即為兩者之間的距離,。該原理需要非常精準(zhǔn)的時(shí)間測(cè)量,。需要專(zhuān)用處理芯片,而芯片價(jià)格則較為高昂,。
第二種是純光學(xué)的三角測(cè)距,,我們都是三角測(cè)距,不同的是我們,,用結(jié)構(gòu)光打出的不是一條線,,而是一個(gè)110度的扇形面,面里一次圖像就可以讀取720個(gè)點(diǎn),,一秒可以讀取10幀的圖像,,一圈布三個(gè)就滿(mǎn)足360度無(wú)縫隙掃描。
讀取數(shù)據(jù)后,,我們基于MTK芯片在算法上做了自己的優(yōu)化,,舉個(gè)例子,有個(gè)局部地圖和整體地圖的匹配,,網(wǎng)上開(kāi)源的算法一般是做七次迭代運(yùn)算,,我們自己優(yōu)化的算法改為三次迭代,這樣運(yùn)算過(guò)程就少了一個(gè)10^4 , 這樣就是改算法的一種方式,。
核心優(yōu)勢(shì)?
第一是壽命長(zhǎng),,這種固定式和旋轉(zhuǎn)式相比,,如果旋轉(zhuǎn)式電機(jī)采取低成本的,穩(wěn)定性和性能就是個(gè)大問(wèn)題,;另外旋轉(zhuǎn)式在幀數(shù)上有明顯的上限,;我們用固化器件,可以保證5萬(wàn)個(gè)小時(shí)的壽命,,亦不受震動(dòng)環(huán)境的干擾,,目前10幀,理論上達(dá)到60幀也是可以的,。
第二是用廉價(jià)的芯片,,以”大腦板“(圖像處理、人臉識(shí)別,、對(duì)話(huà)識(shí)別)為例,,我們用的MTK芯片,,如果用高通,TI速度會(huì)快一點(diǎn),,但成本降不下來(lái),,另外就是廉價(jià)芯片配算法上的彌補(bǔ)。
一句話(huà)總結(jié)就是: 1. 壽命長(zhǎng) 2. 成本低 3. 2D deepth camera我們是全球唯一一家做的,。
這個(gè)技術(shù),,會(huì)用到的人怎么看
隨后,雷鋒網(wǎng)咨詢(xún)了相關(guān)掃地機(jī)廠家,,?,斕貟叩貦C(jī)的相關(guān)人士告訴雷鋒網(wǎng)。
這個(gè)7.5cm高的部件若是學(xué)市面上的掃地機(jī)放在頂部,,要做到超薄,,不然會(huì)卡在床下或者沙發(fā)下。放在側(cè)面的話(huà),,問(wèn)題沒(méi)那么大,。(官網(wǎng)呈現(xiàn)的2D圖清晰度是否夠了?)地圖模糊模糊,,客戶(hù)應(yīng)該不會(huì)太在乎,,主要是它的識(shí)別率和它的精確度,能否指導(dǎo)機(jī)器人達(dá)到最高的清掃面積率,。另外價(jià)格在200塊左右,,只要后期算法妥當(dāng),還是可以接受的,。
另一家服務(wù)掃地掃地機(jī)廠家的方案商,,以旋轉(zhuǎn)激光出名的思嵐科技CEO則表示,
?。ㄎ遥](méi)看過(guò)實(shí)物不好評(píng)價(jià)精度,,不過(guò)掃描范圍僅大于90度不遠(yuǎn)會(huì)有局限,掃地機(jī)核心還是后面的算法,,不能單獨(dú)看傳感器,。
正在研發(fā)自家室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)的極思維掃地機(jī)CEO則表示,
?。ㄍǔ#┚唧w每家激光模組的技術(shù)體系和結(jié)構(gòu)有差異,,應(yīng)該成本和結(jié)構(gòu)也不一樣,光目測(cè)難以判斷誰(shuí)家優(yōu)勢(shì),,我們自己也有對(duì)室內(nèi)導(dǎo)航這塊技術(shù)架構(gòu)體系和研發(fā)主攻的方向,,產(chǎn)品還在研發(fā)中,會(huì)比較注重穩(wěn)定性、精確導(dǎo)航和更加智能這3點(diǎn),。(會(huì)選擇旋轉(zhuǎn)激光還是飛旋轉(zhuǎn),?)非旋轉(zhuǎn)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)布局有待完善改進(jìn);如果旋轉(zhuǎn)可同樣減少不良率,,做到更精確,,成本一樣,(我們)傾向于旋轉(zhuǎn),。
從專(zhuān)利糾紛的角度怎么看
目前市面上掃地機(jī)內(nèi)置的智能導(dǎo)航技術(shù),,有以科沃斯為代表的旋轉(zhuǎn)式激光,跟國(guó)外的Neato采取的方式類(lèi)似,,你不能說(shuō)它完全抄襲了Neato,,但如果賣(mài)到國(guó)外還是有一定的專(zhuān)利糾紛風(fēng)險(xiǎn)的。
國(guó)內(nèi)另一家號(hào)稱(chēng)自主研發(fā)的以?xún)?nèi)機(jī)器人相比,,它同樣用的激光,,但它用的單束激光,通過(guò)掃地機(jī)自轉(zhuǎn)一圈來(lái)獲得室內(nèi)地圖,,這種做法跟Neato沒(méi)有專(zhuān)利糾紛,,但比較麻煩的是掃地前必須自轉(zhuǎn)一圈,以及遇到障礙物失靈時(shí),,必須重新轉(zhuǎn)一圈的做法在消費(fèi)者眼里看起來(lái),,雖然獨(dú)創(chuàng),但并不是那么智能,。
所以這個(gè)不走尋常路的廉價(jià)導(dǎo)航模塊很有可能是在這樣的大背景下誕生的,,200多塊的造價(jià),用雷動(dòng)云合自己的話(huà)說(shuō),,在沒(méi)有專(zhuān)利糾紛的前提下,,要把掃地機(jī)的價(jià)格降到2000塊之內(nèi)。
從價(jià)格的角度怎么看
目前專(zhuān)門(mén)給掃地機(jī)智能導(dǎo)航供貨的組件,,以激光導(dǎo)航方案商為例,,深圳鐳神那邊600多塊,思嵐科技那邊給的答案是是在千元級(jí)別,,除了單獨(dú)的激光雷達(dá)外包完整的算法(實(shí)際量產(chǎn)供貨應(yīng)該比這個(gè)價(jià)格低一些);廠家自研的,,以?xún)?nèi)機(jī)器人現(xiàn)在用的方案從單純物理造價(jià)(一個(gè)攝像頭,、一個(gè)激光束)看,不超過(guò)300塊,。
但某掃地機(jī)業(yè)內(nèi)人士透露,,一般掃地機(jī)這個(gè)行業(yè),生產(chǎn)成本每增加100塊,它后面的銷(xiāo)售,、渠道成本要增加200-300塊,。按這個(gè)附加成本,那些自研如果不能保證使用效果比方案商提供的好,,價(jià)格還控制在200塊左右的廠家,,選擇從方案商那里拿貨會(huì)比自研的可能性大很多,特別是某一家廠商才用這個(gè)方案后,,其它廠家迫于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力也會(huì)跟進(jìn)拿貨,。
所以,除了那些本身研發(fā)實(shí)力強(qiáng)大的掃地機(jī)廠或者激光雷達(dá)廠家,,200塊的價(jià)格如果被某個(gè)大牌掃地機(jī)廠家采納了,,對(duì)其它中小廠家會(huì)是個(gè)不小的壓力。相反,,如果被中小廠家采用了,,可能會(huì)讓大廠家的智能導(dǎo)航一下子顯得過(guò)于高價(jià)。
低價(jià)背后是家用機(jī)器人發(fā)展的緩慢
但雷鋒網(wǎng)很不解的是,,現(xiàn)在大家都提倡產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新,,既然它沒(méi)有抄襲,也沒(méi)有用什么不光彩的手段,,為什么雷動(dòng)云合一開(kāi)始就把自己往低價(jià)的路上拉,?
這兩年人機(jī)交互已經(jīng)進(jìn)步很多了,但有個(gè)前提,,5年之內(nèi),,大家還會(huì)覺(jué)得人工智能這個(gè)事情很low,管家機(jī)器人現(xiàn)在可以做很多實(shí)用性的東西,,用戶(hù)還會(huì)把它當(dāng)做一個(gè)玩具,,我們和投資人做了大量討論,他們說(shuō)你們?yōu)槭裁床蛔?萬(wàn)塊錢(qián)的機(jī)器人,,我說(shuō)你不論是做3萬(wàn),,3千還是30萬(wàn)的機(jī)器人,你的產(chǎn)品給人的感覺(jué)其實(shí)是一樣的,,這是對(duì)當(dāng)前人工智能技術(shù)的一個(gè)判斷,,現(xiàn)在我想現(xiàn)在先突破去量產(chǎn),讓人掏3000塊錢(qián)的時(shí)候,,覺(jué)得這是一個(gè)讓人覺(jué)得不虧的價(jià)位,。
聽(tīng)罷,雷鋒網(wǎng)想起了家用機(jī)器人過(guò)去一年的尷尬狀況,,在中國(guó)智造的大旗下,,一些從事人工智能和機(jī)器人的有志青年很用心的做了一款產(chǎn)品,,價(jià)格也定的相當(dāng)?shù)挠兴疁?zhǔn),滿(mǎn)心憧憬借著時(shí)代的覺(jué)悟,,中國(guó)終于可以賣(mài)出一些有產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新的新消費(fèi)電子,,一改過(guò)去山寨大國(guó)的本色。
但到了年底的時(shí)候,,真實(shí)的出貨量數(shù)字讓這些有志青年看到5年內(nèi)家用機(jī)器人的高端玩意兒還沒(méi)法普及,,要求生存必須眼下找到緩沖的方式,介于夢(mèng)想和求生存的煎熬當(dāng)中,,一些公司開(kāi)始調(diào)整,,開(kāi)始重新審視中國(guó)智造特色的“適者生存”,在中國(guó)智造剛剛開(kāi)始節(jié)點(diǎn)上做的這個(gè)決定,,是正確還是錯(cuò)誤呢,,我們只能說(shuō)曲線救國(guó)可以,但有個(gè)底線,,絕不能再次回歸山寨了,。