1911年,美国纽约世博会上展览了家用机器人Elekro。它由电缆控制,可以行走,会说77个字,甚至还可以抽烟,但是离真正的为人服务还差得很远。
转眼到了2019年,伴随人工智能的兴起,机器人再次受到了产业界的追捧,人机交互技术的逐渐成熟,服务型机器人产业已陆续成型。许多发达国家已经将服务机器人产业列为国家的发展战略。
中国服务机器人产业也迎来了一次发展热潮。在《中国制造2025》出台后,国家在2016年陆续发布了《机器人产业发展规划(2016-2020年)》和《智能硬件产业创新发展专项行动(2016-2019年)》,2017年又发布了《“智能机器人”重点专项2017年度项目申报指南》,进一步产业落地提供了政策支持。
然而,光有政策支持没有技术是不行的,机器人行业的技术门槛很高,服务机器人企业必须掌握六大关键技术的一半才能进入这个市场:人工智能、语音识别与合成技术、解析与交互技术、导航及定位技术、机器人跟随技术、机器人多机调度技术以及机器人底盘技术。
随着服务机器人应用场景和服务模式的不断扩展,基于机器人底层应用进行上层开发的需求越来越强,催生出机器人行业的一个细分品类——机器人底盘。
底盘对机器人是的重要性,不亚于人的眼睛
从功能上看,机器人底盘主要承载着机器人的定位、导航、避障、移动等基础功能,是极其重要的硬件模块。
为什么说机器人底盘极其重要呢?
因为机器人底盘对机器人本体的重要性,不亚于眼睛对人的重要性。换句话说,服务机器人除了语音交互、内容生态等软件层面实现的功能外,其他重要的部分都在这个模块上。
此外,搭配导航定位系统的机器人底盘企业越来越多也显得机器人底盘对于市场的重要性。
传统巨头腾讯、百度及多家A股科技类公司相继出资入股了一些机器人盘点企业,也从侧面说明了这个行业变得越来越重要。同时,机器人底盘市场的向好也预示着下游产品的需求正在上升的态势。
从市场需求上看,扫地机器人企业、服务机器人企业和AGV领域的需求是最高的。
扫地机器人主要针对消费级市场,因此业内一般采用低成本的激光雷达导航方案,服务机器人产品则更强调产品的灵活性和安全性,其活动区域一般在商场或机场,所以会选择及激光雷达+机器视觉的导航方案,而对于工业AGV机器人,对定位的要求非常高,要做到100%精确可靠性,因此产品的成本也会较高。
由此可见,机器人底盘在消费级市场是不占优势的,目前市场上机器人底盘的价格在2-10万之间,高昂的成本让越来越多的企业选择了自己研发底盘,目前将机器人底盘进行市场化的企业已有20家,其中不仅有钛米机器人等机器人本体企业,也有思岚科技等专业做机器人底盘的服务商。
机器人底盘这一承载着机器人运动能力,导航定位的模块,被独立的作为一个细分品类也说明它的重要性。机器人底盘提供商的出现,不仅节省了开发时间和成本,而且能加快产品研发速度,抢占服务机器人高速增长的市场风口。
市场爆发的时间,取决于多传感器融合的进度
机器人底盘的技术壁垒在于,不同场景下的多传感器的融合具有一定的技术门槛。
从物理层面上来看,机器人底盘则主要是众多传感器的集成,激光雷达、双目视觉、超声、红外、以及轮毂电机、轮子等必要的悬挂。而如何将物理层面的硬件进行集合,则需要相应的算法和软件等相应技术。
目前SLAM是业内主流的定位导航技术,当我们谈到SLAM时,最先问到的就是传感器。SLAM的实现难度和传感器的形式与安装方式密切相关,传感器分为激光和视觉两大类,所以SLAM定位导航技术中有激光SLAM和视觉SLAM之分。
激光SLAM脱胎于早期的基于测距的定位方法,激光雷达的出现和普及使得测量更快更准,信息更丰富。激光雷达采集到的物体信息呈现出一系列分散的、具有准确角度和距离信息的点,被称为点云。通常,激光SLAM系统通过对不同时刻两片点云的匹配与比对,计算激光雷达相对运动的距离和姿态的改变,也就完成了对机器人自身的定位。
那什么是视觉SLAM呢?