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| 本文作者： 王金旺 | 2018-08-16 12:49 |
近年來，消費機器人得到飛速發(fā)展，尤其是掃地機器人，似乎已經(jīng)開始走向平民化。掃地機器人市場滲透率究竟有多大？中國的滲透率只有3%；而對于美國這樣高度工業(yè)化的國家，掃地機器人的滲透率也只有11%。
現(xiàn)在看來并不緊俏的市場，iRobot一家倒是占據(jù)了全球市場的60%，在美國甚至高達85%，雷鋒網(wǎng)編輯近日采訪了iRobot技術(shù)副總裁Chris Jones 博士，就其背后的技術(shù)支撐和產(chǎn)品策略進行了剖析。
iRobot于1990年由美國麻省理工大學的三位機器人專科林?安格爾（Colin Angle）、海倫?格雷納（Helen Greiner）和羅德尼?布魯克斯（Rodney Brooks）共同創(chuàng)立。
由于消費類機器人在當時來看還很遙遠，最初iRobot定位在軍用機器人領(lǐng)域，NASA使用的第一臺Micro Rover就是受到iRobot開發(fā)的第一款定位在太空探索的機器人Genghis的啟發(fā)研制的。之后，又有諸如排雷機器人Ariel、戰(zhàn)術(shù)機器人iRobot PackBot、小型無人地面車輛SUGV等。
iRobot的太空探索機器人Genghis
直到2002年，iRobot才開始試水消費領(lǐng)域，推出Roomba掃地機器人的第一款產(chǎn)品。隨著在消費類機器人領(lǐng)域不斷深入，2016年年初iRobot出售了其國防安全業(yè)務(wù)資產(chǎn)，同年進入中國市場，成立上海分公司，也就有了現(xiàn)在消費機器人領(lǐng)域的這一方霸主。
從軍用到消費，Chris Jones博士表示，主要還是看到了消費類市場的巨大潛力和增速迅猛。以掃地機器人為例，在美國，掃地機器人的滲透率只有11%，中國的滲透率更低，只有3%，而這一市場未來必然會成倍增長，因而也會有更大的市場和機會。
iAdapt規(guī)劃算法可謂是iRobot的最大的家底。這項技術(shù)主要用來幫助機器人在未知的環(huán)境中進行路徑規(guī)劃，找到更高效的導航方式。iRobot的iAdapt規(guī)劃算法最開始用在排雷機器人（Ariel）上，這也為之后用在掃地機器人上進行路徑規(guī)劃和導航打好了前期基礎(chǔ)。
家居環(huán)境是很復雜的，也是可能變化的，iRobot在2016年發(fā)布的Roomba 980配備的iAdapt已經(jīng)更新到2.0版本，可以提供包括邊角清潔模式、脫困模式、線纜防纏繞模式、污垢探測模式等多重智能路徑規(guī)劃和清掃模式，每秒可進行60次智能決策。
Chris Jones博士解釋：要實現(xiàn)機器人的的智能路徑規(guī)劃，不能只考慮走直線，因為家里的環(huán)境都是雜亂無章的，也有很多障礙物，要使其清潔到每一處空間的話就需要做到智能，例如在墻角要進入墻角模式、在污垢區(qū)要有污垢清潔模式。下一代iAdapt會更加智能，也會考慮更多應(yīng)用場景。
SLAM技術(shù)是指機器人在未知環(huán)境中從一個未知位置開始移動，在移動過程中根據(jù)位置估計和地圖進行自身定位，同時在自身定位的基礎(chǔ)上建造增量式地圖，實現(xiàn)機器人的自主定位和導航。
vSLAM中的“v”是“視覺”（vision）的意思，vSLAM是SLAM技術(shù)的一個分支，也是計算機視覺的一部分，具體來講是通過一個攝像頭捕捉豐富的環(huán)境信息，使地圖繪制和定位更加精確。
相對于激光雷達技術(shù)，vSLAM可以展示更多細節(jié)。簡單來講，你可以認為激光雷達技術(shù)獲取的是2D信息，vSLAM獲取的則是3D信息。Chris Jones針對這一技術(shù)解釋稱，激光雷達捕獲到的只是周圍環(huán)境的一個切面，并沒有太多細節(jié)，因而在定位和地圖繪制過程中可參考的東西也比較少。因此，iRobot在研發(fā)過程中投入更多的是vSLAM技術(shù)及其他機器視覺技術(shù)。
軟硬件結(jié)合能力被iRobot視為勝過其他掃地機器人的一項核心競爭力。
一臺掃地機器人最重要的技術(shù)是它的系統(tǒng)，包括硬件和軟件兩方面。硬件方面包括機身及其配備的傳感器（例如圖像傳感器）；軟件方面有地圖繪制、導航技術(shù)等。
軟件和硬件結(jié)合能力更多能體現(xiàn)創(chuàng)新和研發(fā)，如果一臺掃地機器人軟硬件結(jié)合能力較差，使用起來會出現(xiàn)諸多問題，現(xiàn)在市場中有諸多掃地機器人公司，也不乏有硬件或軟件做的很優(yōu)秀的，但是在軟硬件結(jié)合能力上的表現(xiàn)還是很差，因而使用起來會出現(xiàn)諸多問題。軟硬件結(jié)合能力被Chris Jones認為是其在激烈的競爭中保持領(lǐng)先地位的關(guān)鍵一板斧。
在軟件創(chuàng)新上，是iRobot未來投入的重點。
硬件方面，iRobot做過軍用機器人、商業(yè)機器人、機器人玩具，已經(jīng)積累了相當?shù)哪芰Α６谲浖矫妫珻hris Jones表示，現(xiàn)在已經(jīng)在加強軟件上的投入，以工程師團隊組成為例，之前iRobot硬件工程師和軟件工程師的配比是7：1，現(xiàn)在則是2：1。未來還會繼續(xù)加強。
2017年，iRobot將13%的營收（1.13億美元）用到了研發(fā)上，其中有很大一部分投入在機器視覺和機器學習上。Chris Jones向雷鋒網(wǎng)表示：機器視覺和機器學習是我們研發(fā)的兩大戰(zhàn)略技術(shù)。
vSLAM只是計算機視覺中的一部分，機器人通過vSLAM能夠知道周圍的環(huán)境包括地面環(huán)境是怎樣的一個狀況。未來iRobot會用計算機視覺做更多的事情，其中識別出周圍的是人，還是家用電器，并且根據(jù)不同的狀況來做出合理的決策和反饋也是其發(fā)展方向之一。
iRobot并不生產(chǎn)硬件，而是采用OEM代工模式，另外，值得一提的是，iRobot全球所有的代工廠都設(shè)在中國。雷鋒網(wǎng)編輯認為，這應(yīng)該是基于成本和市場兩方面的考慮。
作為一家全球性公司，iRobot必須考慮各種應(yīng)用場景，確保各項功能滿足多元化的需求，其中，Roomba和Braava兩款主打產(chǎn)品就是面向全球的通用產(chǎn)品。同時，也針對中國市場進行了定制化設(shè)計。最新產(chǎn)品Braava jet就為中國用戶設(shè)計了可以取下來清洗的清潔墊，而在美國用的則是一次性的清潔墊。
作為全球做消費類機器人最牛的公司之一，iRobot的強悍絕對不是蓋的。就目前市場占有率來看，全球市場占有率高達60%，在美國超過85%，從2002年到現(xiàn)在出貨量高達2000萬臺，也是沒誰了。
而從產(chǎn)品角度來看，iRobot 900系列最大工作范圍為185平方米，另外加入自研的iAdapt和vSLAM算法，智能決策能力也是很不錯的。
可能大家和雷鋒網(wǎng)編輯一樣，也會擔心電池的問題，據(jù)iRobot給出的數(shù)據(jù)：在實驗室測試結(jié)果，Roomba 980單次運行時間可以達到2小時，Roomba 960可以達到75分鐘。實際應(yīng)用中平均算來每充滿一次電也可以工作45分鐘時間，也是足夠家居應(yīng)用的。
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