從地板到草坪：服務(wù)機器人的眼界和邊界

       上周三，服務(wù)機器人龍頭科沃斯發(fā)布了其首款割草機器人GOAT G1。

       看到這個消息，你腦海中的疑惑可能會有很多：科沃斯不是做掃地機器人的嗎？割草機器人就是把掃地機器人的刷子換成了“鐮刀”嗎？割草機器人也能像掃地一樣智能嗎？

       在回答這些問題前，我們可以先來看一組數(shù)據(jù)，全球的私人草坪和花園共計2億5千萬個，但割草工具的機器人化率僅有10%，2021年全球草坪護(hù)理工具市場規(guī)模達(dá)到57.5億美元，而割草機器人僅有7億美元。

       可以看出，割草機器人作為一項硬需求，其市場空間很大，但就現(xiàn)有的設(shè)備來看，還伴隨著人工預(yù)埋線、隨機或半規(guī)劃切割、卡困碰撞壞、傷人傷物等痛點，智能化程度極低。這樣一片藍(lán)海市場，為何鮮有機器人玩家光顧？

       帶著這些問題，我們試圖從科沃斯的首款割草機器人出發(fā)，去剖析科沃斯高調(diào)入局這一產(chǎn)業(yè)的原因和底氣，以及從地板拓展到草坪，科沃斯如何將服務(wù)機器人技術(shù)的眼界和場景的邊界不斷外延。

       01.又準(zhǔn)又強又聰明，1天割草600平

       我們可以先設(shè)想一下，一臺割草機器人的工作包括什么，把庭院里的雜草清理干凈、不要漏掉每一處雜草、不要把自己碰壞。

       不過要讓割草機器人做到這些并不容易，比如，首先私人草坪是有邊界的，而讓機器人有邊界意識往往需要人工預(yù)埋線，費時費力。其次，割草機器人還需要有定位意識，避免重復(fù)作業(yè)，及時回充。最后，它還需要有自我保護(hù)意識，避免卡困碰撞。
       將這幾大痛點拆解一下，就是割草機器人的邊界感知、精準(zhǔn)定位和導(dǎo)航避障功能。其中精準(zhǔn)定位能力是基礎(chǔ)，也是邊界識別和導(dǎo)航避障的基礎(chǔ)�？莆炙箼C器人CEO錢程說：“這是機器人在任何環(huán)境下都應(yīng)當(dāng)具備的能力。”

       因此，基于這三大底層邏輯，科沃斯割草機器人GOAT G1正式落地。

       那么，問題明確了，解決方案從哪入手？科沃斯給出了答案，“要解決割草機器人的能力問題，機器人視覺是最佳方案”。

       科沃斯割草機器人GOAT G1搭載了TrueMapping四重融合定位系統(tǒng)，其核心就是科沃斯首創(chuàng)的360度全景攝像頭和魚眼攝像頭的機器人雙目視覺解決方案。

       有這兩顆攝像頭的加持，割草機器人就可以無死角觀測周圍情況。它頂部的360度全景攝像頭，有效視野達(dá)到100米，一般情況下這一覆蓋面積足以滿足庭院內(nèi)的觀測需求了。

       正前方的魚眼攝像頭擁有150度的視角和100米的有效視距，能讓割草機器人看得遠(yuǎn)的同時，看得清視覺前方和地面視野。
       雙目視覺定位系統(tǒng)能夠以每秒25幀的頻率實時掃描整個庭院環(huán)境，每幀可檢測到至少500個地面和立體空間位置特征點，能夠?qū)崿F(xiàn)庭院內(nèi)的“厘米級”精準(zhǔn)定位。

       為了讓GOAT G1的定位更加精準(zhǔn)，這一系統(tǒng)還集成了UWB超帶寬無線載波通信技術(shù)、慣性導(dǎo)航技術(shù)和GPS定位技術(shù)。純靠視覺方案的話，可能會在光線突變等極端工況環(huán)境下定位不穩(wěn)定。

       基于精準(zhǔn)定位這一基礎(chǔ)能力，TrueMapping四重融合定位系統(tǒng)同時也解決了繁瑣的“邊界線部署”問題。

       邊界的定義就是讓割草機器人明確自己的工作環(huán)境，用戶在最初使用設(shè)備時遙控G1圍繞著庭院走一圈后，就可以在20-30分鐘內(nèi)完成標(biāo)準(zhǔn)庭院的邊界設(shè)定和地圖創(chuàng)建。即使庭院布局發(fā)生變化，用戶也可以重復(fù)上述操作，快速設(shè)定邊界。

       解決了定位和邊界問題，割草機器人就要正式工作了。

       GOAT G1基于清晰的“邊界”和精準(zhǔn)的“定位”，能夠?qū)⒁淮髩K草坪進(jìn)行邏輯切割，將草坪劃分為規(guī)則的子區(qū)域，通過弓字型路徑規(guī)劃完成草坪切割。該機器人能做到一天切割600平米，且做到不重復(fù)、不遺漏，因此相比于此前的割草機器人，修剪后的草坪也更加美觀。

       此外，為了避免割草機器人破壞或傷害到庭院內(nèi)常見的水管、秋千、小動物等，G1配備了適應(yīng)庭院環(huán)境的、由視覺傳感器和ToF傳感器組成的AIVI 3D解決方案，使得該割草機器人可以避開障礙物，提高安全性。

       解決了這三大難題后，割草機器人的智能化水平大大升級，對它的評價，錢程用了三個關(guān)鍵詞概括：精準(zhǔn)、強勁、聰明。

       除此以外，G1還可以充當(dāng)“庭院管家”，讓用戶打開APP就可以獲取到割草機器人拍攝的庭院影像，并且自動檢測識別可疑事項，推送消息給用戶的同時，發(fā)出聲音警告。


       02.從掃地到割草
       服務(wù)機器人場景邊界不斷外延


       看完割草機器人，你是不是會有一種似曾相識的感覺？規(guī)劃路徑、精準(zhǔn)識別、準(zhǔn)確避障，這都和家庭中的掃地機器人有異曲同工之妙。

       但從工作環(huán)境和功能來看，割草機器人和掃地機器人又有很大的不同，那么，科沃斯是如何一步步構(gòu)建起自己的技術(shù)護(hù)城河？又成功讓機器人從家里走向庭院？

       其實，科沃斯割草機器人從研發(fā)到落地的底層邏輯，除了從現(xiàn)有產(chǎn)品、割草場景下的痛點出發(fā)，都離不開它此前在室內(nèi)場景機器人中的技術(shù)積累。

       目前，在室內(nèi)場景，科沃斯已經(jīng)形成了掃地機器人、擦窗機器人、空氣凈化機器人在內(nèi)的產(chǎn)品體系。

       根據(jù)2021年年報，在國內(nèi)市場上科沃斯連續(xù)多年穩(wěn)居市場龍頭地位。其中，線上市場科沃斯以43.5%的品牌銷售額占比高居行業(yè)第一，線下市場的銷售額占比則高達(dá)86.6%，雙第一證明了其已有產(chǎn)品體系和技術(shù)實力的顯著優(yōu)勢。

       此次，科沃斯在割草機器人上的解決方案，其中很多核心技術(shù)都是基于掃地、擦窗機器人等產(chǎn)品的研發(fā)，并遷移、改進(jìn)至G1中。

       首先，不論室內(nèi)還是室外，精準(zhǔn)定位都是機器人最重要的能力。錢程說：“如何將這些（定位）技術(shù)運用到割草機器人身上，是我們一直在研究的課題。”

       在定位技術(shù)上，科沃斯已經(jīng)探索了十余年時間。早在2013年，科沃斯推出掃地機器人地寶9系，該機器人搭載了LDS激光雷達(dá)定位技術(shù)，2018年，新一代地寶又搭載了VSLAM視覺定位技術(shù) ，該技術(shù)通過攝像頭來采集環(huán)境信息，讓掃地機器人的線路規(guī)劃更加合理與高效。當(dāng)時，科沃斯成為業(yè)內(nèi)唯一一家同時布局激光和視覺定位雙技術(shù)路線的公司。



       基于這些技術(shù)積累，使得割草機器人的精準(zhǔn)定位能力在短時間內(nèi)得到了較大提升。但值得注意的是，庭院場景不同于室內(nèi)地面，它多為半開放或全開放，其物理邊界特征并不如室內(nèi)的墻壁等如此明顯，再加上草地上凹凸不平，就對割草機器人的定位能力提出了更高要求。

       因此，科沃斯最后將視覺方案定位為了其最佳方案。

       其次，在邊界部署能力上，相對于掃地機器人所處的有明顯邊界的室內(nèi)空間來說，處于室外空間的割草機器人首次建圖顯得尤為重要。

       用戶在購買掃地機器人后，通常第一次都會讓其自動建圖、分區(qū)，但割草機器人由于場景的特殊性，首次必須依賴人工控制。但即便如此，這已經(jīng)十分高效地避免了人工邊界部署的繁瑣，并且此后的割草機器人在工作時都可以按照這一地圖。

       最后是精準(zhǔn)導(dǎo)航與避障，當(dāng)下傳統(tǒng)的割草機器人使用超聲波作為單一避障傳感器，而科沃斯在地寶上積累了避障領(lǐng)域的經(jīng)驗，能夠準(zhǔn)確識別用戶家庭里地面上的物體，并及時避開。

       此外，科沃斯還擴展了割草機器人的使用場景，依托于視覺識別，為其增加了庭院安防功能。同樣依托于掃地機器人產(chǎn)品中的技術(shù)積累，加強了用戶與割草機器人之間的聯(lián)系。

       可以看出，割草機器人和掃地機器人的技術(shù)共通性，使得割草機器人的智能化水平迅速提升。錢程認(rèn)為，這一款前所未有的智能割草機器人，將帶領(lǐng)我們一起進(jìn)入割草機器人的2.0時代。

       這一產(chǎn)品的變革也意味著，科沃斯正在從室內(nèi)場景一步步外延，依托于自己的技術(shù)護(hù)城河，寫出新故事。

       03.機器人熱潮下
       科沃斯在堅守的賽道講出新故事


       從其發(fā)展路程來看，我們可以抽象出科沃斯對于服務(wù)機器人的理解也在不斷進(jìn)化，這從它們新的品牌使命也可以看出，“讓機器人 服務(wù)每個人”。

       此次，科沃斯還推出了商用清潔解決方案DEEBOT PRO，該解決方案包含一小一大兩臺機器人K1、M1的組合，其搭載了科沃斯自有的氪見高精度激光雷達(dá)、ToF方案的深度攝像頭和AIVI 3D技術(shù)，以及該公司首創(chuàng)、全棧自研的機器人多機協(xié)同系統(tǒng)HIVE，讓商用清潔機器人在定位、導(dǎo)航、協(xié)同等能力上有了較大升級。

       科沃斯的機器人家族也在一步步壯大，從掃地拖地、擦窗、空氣凈化到割草、商用……科沃斯的機器人產(chǎn)品正在延伸至更多的場景中。

       值得一提的是，不同形態(tài)、不同功能的機器人雖然在技術(shù)底層上有共通性，但仍需不斷突破，去抓住不同場景的核心痛點，而科沃斯正是在做難而正確的事。

       早在60年前，機器人就已經(jīng)誕生，但即便如此，這一產(chǎn)業(yè)仍處發(fā)展初期。近年來，外形酷炫的人形機器人、機器狗為這一產(chǎn)業(yè)拉來了不少吸引力。

       如本月早些時候大秀男團舞的波士頓動力人形機器人Atlas和機器狗Spot，有本月初在特斯拉AI Day上走路顫顫巍巍的人形機器人“擎天柱”，都賺足了人們的眼球，但它們更多并沒有落到實際的應(yīng)用場景中，還有很多技術(shù)難題尚待解決。

       因此，當(dāng)熱度褪去，機器人產(chǎn)業(yè)的眾多玩家應(yīng)該考慮的更應(yīng)該是為其他產(chǎn)業(yè)帶來智能化升級，并讓前沿技術(shù)加速其發(fā)展的同時，讓該技術(shù)真正落地。

       近日，中國電子學(xué)會發(fā)布的《中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2022年）》顯示，中國機器人市場規(guī)模近5年年均增長率達(dá)22%。在生活中，機器人在教育、醫(yī)療康復(fù)、應(yīng)急救援等領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入，人機共融的智能時代已經(jīng)開啟。

       可以看出，這個尚處萌芽期的產(chǎn)業(yè)最需要的就是底層技術(shù)的不斷積累、突破，才能讓機器人真正走進(jìn)家庭�？莆炙沟绕髽I(yè)不斷積累技術(shù)，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建自己的產(chǎn)品、生態(tài)，才不會被機器人產(chǎn)業(yè)的一波波熱潮洗去。

       去年9月，科沃斯率先開啟了家用服務(wù)機器人行業(yè)3.0時代，作為一家機器人公司，不斷將成熟技術(shù)遷移、復(fù)用到其他品類，推動服務(wù)機器人時代的變革。

       如今，從家庭室內(nèi)到室外，從家用到商用場景，科沃斯在擴展產(chǎn)品體系的同時，讓機器人技術(shù)真正在產(chǎn)業(yè)里落地生根。

       這也是由機器人產(chǎn)業(yè)的特性決定的，因為底層技術(shù)的相通性給了科沃斯等機器人玩家更多向外擴展的動力，但前提是，這些玩家能腳踏實地積累技術(shù)，并真正構(gòu)筑成自己的技術(shù)護(hù)城河。因此，擁有底層技術(shù)積累的機器人玩家，未來必將擁有星辰大海。

       04.結(jié)語：機器人的星辰大海
       技術(shù)的腳踏實地


       從成立初期至今，科沃斯花了近25年時間專注于服務(wù)機器人研發(fā)，從掃地機器人到完整的家用服務(wù)機器人產(chǎn)品線，從家用服務(wù)機器人到商用服務(wù)機器人……可以說 “從生活到生產(chǎn)，再到更廣泛生態(tài)，科沃斯機器人正在走向更廣闊的天地。”

       現(xiàn)如今，人工智能、機器人等前沿技術(shù)的變革，都需要各個行業(yè)玩家腳踏實地，既要提升技術(shù)的眼界，更要不斷拓展場景的邊界，從解決用戶的核心需求出發(fā)，從而實現(xiàn)前沿技術(shù)在大眾中的普惠。