美國掃地機器人滲透率只有 11%,iRobot 為何能獨占大半?

作者 | 發布日期 2018 年 08 月 17 日 7:30 | 分類 AI 人工智慧 , 周邊 , 軟體、系統 follow us in feedly


近年來,消費機器人得到飛速發展,尤其是掃地機器人,似乎已經開始走向平民化。掃地機器人市場滲透率究竟有多大?中國的滲透率只有 3%;而對於美國這樣高度工業化的國家,掃地機器人的滲透率也只有 11%。

現在看來並不炙熱的市場,iRobot 一家倒是占據了全球市場的 60%,在美國甚至高達 85%,雷鋒網近日採訪了 iRobot 技術副總裁 Chris Jones 博士,就其背後的技術支撐和產品策略進行剖析。

從軍用到消費,iRobot 看到的是更大的市場

iRobot 於 1990 年由美國麻省理工大學的 3 位機器人專家科林‧安格爾(Colin Angle)、海倫‧格雷納(Helen Greiner)和羅德尼‧布魯克斯(Rodney Brooks)共同創立。

由於消費型機器人在當時來看還很遙遠,最初 iRobot 定位在軍用機器人領域,NASA 使用的第一台 Micro Rover,就是受到 iRobot 開發的第一款定位在太空探索的機器人 Genghis 的啟發而研製的。之後,又有諸如排雷機器人 Ariel、戰術機器人 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 才開始試水消費領域,推出 Roomba 掃地機器人的第一款產品。隨著在消費型機器人領域不斷深入,2016 年年初 iRobot 出售了其國防安全業務資產,同年進入中國市場,成立上海分公司,也就有了現在消費機器人領域的這一方霸主。

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%,而這個市場未來必然會成倍增長,因而也會有更大的市場和機會。

iRobot 的實力 3 招

iAdapt 智慧化清掃技術

iAdapt 智慧化清掃技術可謂是 iRobot 的最大靠山。這項技術主要用來幫助機器人在未知的環境中進行路徑規劃,找到更高效的導航方式。iRobot 的 iAdapt 智慧化清掃技術最開始用在排雷機器人(Ariel)上,這也為之後對掃地機器人進行路徑規劃和導航打好了前期基礎。

家居環境是很複雜的,也是可能變化的,iRobot 在 2016 年發表的 Roomba 980 配備的 iAdapt 已經更新到 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慧路徑規劃和清掃模式,每秒可進行 60 次智慧決策。

Chris Jones 博士解釋,要達到機器人的的智慧路徑規劃,不能只考慮走直線,因為家裡的環境都是雜亂無章的,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慧,例如在牆角要進入牆角模式、在污垢區要有污垢清潔模式。下一代 iAdapt 會更加智慧,也會考慮更多應用場景。

vSLAM 機器視覺

SLAM 技術是指機器人在未知環境中從一個未知位置開始移動,在移動過程中根據位置估計和地圖進行自身定位,同時在自身定位的基礎上建造增量式地圖,達到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 技術的一個分支,也是計算機視覺的一部分,具體來講是透過一個鏡頭捕捉豐富的環境資訊,使地圖繪製和定位更加精確。

相對於光學雷達技術,vSLAM 可以展示更多細節。簡單來講,你可以認為光學雷達技術獲取的是 2D 資訊,vSLAM 獲取的則是 3D 資訊。Chris Jones 針對這一技術解釋稱,光學雷達捕獲到的只是周圍環境的一個切面,並沒有太多細節,因而在定位和地圖繪製過程中可參考的東西也比較少。因此,iRobot 在研發過程中投入更多的是 vSLAM 技術及其他機器視覺技術。

軟硬體結合能力是關鍵

軟硬體結合能力被 iRobot 視為勝過其他掃地機器人的一項核心競爭力。

一台掃地機器人最重要的技術是它的系統,包括硬體和軟體兩方面。硬體方面包括機身及其配備的感測器(例如圖像感測器);軟體方面有地圖繪製、導航技術等。

軟體和硬體結合更能體現創新和研發,如果一台掃地機器人軟硬體結合能力較差,使用起來會出現諸多問題,現在市場中有諸多掃地機器人公司,也不乏有硬體或軟體做得很優秀的,但是在軟硬體結合能力上的表現還是很差,因而使用起來會出現很多問題。軟硬體結合能力被 Chris Jones 認為是其在激烈的競爭中保持領先地位的關鍵一點。

未來重點投入軟體和 AI

加強軟體能力

在軟體創新上,是 iRobot 未來投入的重點。

硬體方面,iRobot 做過軍用機器人、商業機器人、機器人玩具,已經積累了相當的能力。而在軟體方面,Chris Jones 表示,現在已經在加強軟體上的投入,以工程師團隊組成為例,之前 iRobot 硬體工程師和軟體工程師的比例是 7:1,現在則是 2:1。未來還會繼續加強。

機器視覺與機器學習是關鍵

2017 年,iRobot 將 13% 的營收(1.13 億美元)用在研發上,其中有很大一部分投入在機器視覺和機器學習上。Chris Jones 表示,機器視覺和機器學習是他們研發的兩大戰略技術。

vSLAM 只是計算機視覺中的一部分,機器人透過 vSLAM 能夠知道周圍的環境,包括地面環境是什麼狀況。未來 iRobot 會用計算機視覺做更多的事情,要辨識出周圍的是人、還是家用電器,並且根據不同的狀況來做出合理的決策和反饋,也是其發展方向之一。

全球產品策略

iRobot 並不生產硬體,而是採用 OEM 代工模式,另外,值得一提的是,iRobot 全球所有的代工廠都設在中國。雷鋒網認為,這應該是基於成本和市場兩方面的考慮。

做為一家全球性公司,iRobot 必須考慮各種應用場景,確保各項功能滿足多元化的需求,其中,Roomba 和 Braava 兩款主打產品就是面向全球的通用產品。同時,也針對中國市場進行了定制化設計。最新產品 Braava jet 就為中國用戶設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。

小結

做為全球做消費類機器人最紅的公司之一,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 年到現在出貨量高達 2,000 萬台,也是暫時沒對手了。

而從產品角度來看,iRobot 900 系列最大工作範圍為 185 平方公尺,另外加入自研的 iAdapt 和 vSLAM 演算法,智慧決策能力也是很不錯的。

大家可能會擔心電池的問題,據 iRobot 給出的數據:在實驗室測試結果,Roomba 980 單次運行時間可以達到 2 小時,Roomba 960 可以達到 75 分鐘。實際應用中平均算來每充滿一次電也可以工作 45 分鐘時間,也是夠家居應用的。

(本文由 雷鋒網 授權轉載;首圖來源:iRobot