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服务机器人产业迎来发展热潮 对底盘的需求也日

2019/10/02

1911年,美国纽约世博会上展览了家用机械人Elekro。它由电缆控制,可以行走,会说77个字,甚至还可以吸烟,可是离真正的为人服务还差得很远。

转眼到了2019年,陪同人工智能的兴起,机械人再次受到了工业界的追捧,人机交互技术的逐渐成熟,服务型机械人工业已陆续成型。许多蓬勃国家已经将服务机械人工业列为国家的生长战略。

中国服务机械人工业也迎来了一次生长热潮。在《中国制造2025》出台后,国家在2016年陆续公布了《机械人工业生长计划(2016-2020年)》和《智能硬件工业创新生长专项行动(2016-2018年)》,2017年又公布了《“智能机械人”重点专项2017年度项目申报指南》,进一步工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,机械人行业的技术门槛很高,服务机械人企业必须掌握六大要害技术的一半才气进入这个市场:人工智能、语音识别合成技术、剖析与交互技术、导航及定位技术、机械人追随技术、机械人多机调理技术以及机械人底盘技术。

服务机器人产业迎来发展热潮 对底盘的需求也日益旺盛

随着服务机械人应用场景和服务模式的不停扩展,基于机械人底层应用举行上层开发的需求越来越强,催生出机械人行业的一个细分品类——机械人底盘。

底盘对机械人是的重要性,不亚于人的眼睛

从功效上看,机械人底盘主要承载着机械人的定位、导航、避障、移动等基础功效,是极其重要的硬件模块。

为什么说机械人底盘极其重要呢?

因为机械人底盘对机械人本体的重要性,不亚于眼睛对人的重要性。换句话说,服务机械人除了语音交互、内容生态等软件层面实现的功效外,其他重要的部门都在这个模块上。

此外,搭配导航定位系统的机械人底盘企业越来越多也显得机械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械人盘货企业,也从侧面说明晰这个行业变得越来越重要。同时,机械人底盘市场的向好也预示着下游产物的需求正在上升的态势。

从市场需求上看,扫地机械人企业、服务机械人企业和AGV领域的需求是最高的。

扫地机械人主要针对消费级市场,因此业内一般接纳低成本的激光雷达导航方案,服务机械人产物则更强调产物的灵活性和宁静性,其运动区域一般在商场或机场,所以会选择及激光雷达+机械视觉的导航方案,而对于工业AGV机械人,对定位的要求很是高,要做到100%准确可靠性,因此产物的成本也会较高。

由此可见,机械人底盘在消费级市场是不占优势的,现在市场上机械人底盘的价钱在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,现在将机械人底盘举行市场化的企业已有20家,其中不仅有钛米机械人等机械人本体企业,也有思岚科技等专业做机械人底盘的服务商。

机械人底盘这一承载着机械人运动能力,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。机械人底盘提供商的泛起,不仅节约了开发时间和成本,而且能加速产物研发速度,抢占服务机械人高速增长的市场风口。

市场发作的时间,取决于多传感器融合的进度

机械人底盘的技术壁垒在于,差别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,机械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、轮子等须要的悬挂。而如何将物理层面的硬件举行荟萃,则需要相应的算法和软件等相应技术。

现在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要领,激光雷达的泛起和普及使得丈量更快更准,信息更富厚。激光雷达收罗到的物体信息出现出一系列疏散的、具有准确角度和距离信息的点,被称为点云。通常,激光SLAM系统通过对差别时刻两片点云的匹配与比对,盘算激光雷达相对运动的距离和姿态的改变,也就完成了对机械人自身的定位。

那什么是视觉SLAM呢?

眼睛是人类获取外界信息的主要泉源,视觉SLAM也具有类似特点,它可以从情况中获取海量的、富于冗余的纹理信息,拥有超强的场景辨识能力。早期的视觉SLAM基于滤波理论,其非线性的误差模子和庞大的盘算量成为了它实用落地的障碍。随着近年相机技术和盘算性能的进步,实时运行的视觉SLAM也已实现。

视觉SLAM的优点是它所使用的富厚纹理信息。例如两块尺寸相同内容却差别的广告牌,基于点云的激光SLAM算法无法区别他们,而视觉则可以轻易分辨。这带来了重定位、场景分类上无可相比的庞大优势。

从应用场景来说,视觉SLAM的应用场景要富厚许多,在室内外均可事情,可是对光的依赖度很高,在暗处或无纹路区域无法事情,激光SLAM主要被应用在室内,用来举行舆图构建和导航事情。

从舆图构建上,激光SLAM精度较高,海内思岚科技的PRLIDAR系列构建舆图精度可达2cm左右,而视觉SLAM舆图构建精度约3cm。

总的来说,激光SLAM是比力成熟的机械人底盘定位导航技术,而视觉SLAM技术是未来研究的主流偏向,现在大部门厂商将视觉SLAM技术作为卖点配备在高端产物上,由于成本太高,尚且难以下沉到主流市场。

眼下,大多数机械人底盘企业使用的都是激光SLAM,可是研究视觉SLAM的企业也越来越多,例如布科思、艾芯智能、大道智创等,现在将激光SLAM和视觉SLAM等技术的融合应用还不太成熟,成本太过高昂,再加上机械人底盘对软硬件性能的要求较高,导致机械人底盘在市场上的形态还比力低级,无法应用到实际中去。

未来,多传感器融合是一种一定趋势,加速硬件处置惩罚能力、软件算法能力迭代,将视觉SLAM、激光SLAM取长补短,优势联合,为市场打造出最优的SLAM方案。

好用的机械人底盘太贵,自制的又欠好用

从整个市场上看,海内机械人市场的规模不停扩大,对于具有高性能的机械人底盘的需求也日趋旺盛。

IDC数据预计,2014-2019年全球机械人市场规模的复合增长率到达17%,按此速度生长,到2019年,全球机械人的市场规模为1354亿美元,发展空间庞大。预计到2020年,年销售收入在300亿元以上,预计2016-2020年复合增长率为71.8%。

2017年底,工信部也公布了《促进新一代人工智能工业生长三年行动计划(2018-2020)》,陈诉表现,到2020年,智能家庭服务机械人、智能公共服务机械人实现批量生产及应用。

市场刚性需求与政策双向推动,加之技术逐渐成熟,服务机械人放量可期。

服务机械人工业的兴起基础和条件已经具备,对于众多企业来说,如何买通终端市场的刚需才是要害。现在市场上的机械人处于“好用的太贵,自制的欠好用”尴尬局势,也就是说高端产物的价钱仍需下沉。

机械人能否迎来蓬勃生长,取决于机械人底盘的低成本化。随着越来越多企业进入到机械人底盘领域,机械人底盘领域的竞争将会越来越猛烈,但对整个机械人工业而言,机械人底盘低成本化势在必行,这也是机械人工业落地的一个要害问题。

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