近年来，消费机器人得到飞速发展，尤其是扫地机器人，似乎已经开始走向平民化。扫地机器人市场渗透率究竟有多大？中国的渗透率只有3%；而对于美国这样高度工业化的国家，扫地机器人的渗透率也只有 11%。 现在看来并不紧俏的市场，iRobot 一家倒是占据了全球市场的 60%，在美国甚至高达 85%，雷锋网编辑近日采访了 iRobot 技术副总裁 Chris Jones 博士，就其背后的技术支撑和产品策略进行了剖析。 从军用到消费，iRobot 看到的是更大的市场 iRobot 于 990 年由美国麻省理工大学的三位机器人专科林·安格尔（Colin Angle）、海伦·格雷纳（Helen Greiner）和罗德尼·布鲁克斯（Rodney Brooks）共同创立。 由于消费类机器人在当时来看还很遥远，最初 iRobot 定位在军用机器人领域，NASA 使用的第一台 Micro Rover 就是受到 iRobot 开发的第一款定位在太空探索的机器人 Genghis 的启发研制的。之后，又有诸如排雷机器人 Ariel、战术机器人 iRobot PackBot、小型无人地面车辆 SUGV 等。
iRobot 的太空探索机器人 Genghis 直到 2002 年，iRobot 才开始试水消费领域，推出 Roomba 扫地机器人的第一款产品。随着在消费类机器人领域不断深入，2016 年年初 iRobot 出售了其国防安全业务资产，同年进入中国市场，成立上海分公司，也就有了现在消费机器人领域的这一方霸主。 从军用到消费，Chris Jones 博士表示，主要还是看到了消费类市场的巨大潜力和增速迅猛。以扫地机器人为例，在美国，扫地机器人的渗透率只有 11%，中国的渗透率更低，只有3%，而这一市场未来必然会成倍增长，因而也会有更大的市场和机会。 iRobot 的实力“三板斧” iAdapt 规划算法 iAdapt 规划算法可谓是 iRobot 的最大的家底。这项技术主要用来帮助机器人在未知的环境中进行路径规划，找到更高效的导航方式。iRobot 的 iAdapt 规划算法最开始用在排雷机器人（Ariel）上，这也为之后用在扫地机器人上进行路径规划和导航打好了前期基础。 家居环境是很复杂的，也是可能变化的，iRobot 在 2016 年发布的 Roomba 980 配备的 iAdapt 已经更新到 2.0 版本，可以提供包括边角清洁模式、脱困模式、线缆防缠绕模式、污垢探测模式等多重智能路径规划和清扫模式，每秒可进行 60 次智能决策。
Chris Jones 博士解释：要实现机器人的的智能路径规划，不能只考虑走直线，因为家里的环境都是杂乱无章的，也有很多障碍物，要使其清洁到每一处空间的话就需要做到智能，例如在墙角要进入墙角模式、在污垢区要有污垢清洁模式。下一代 iAdapt 会更加智能，也会考虑更多应用场景。 vSLAM 机器视觉 SLAM 技术是指机器人在未知环境中从一个未知位置开始移动，在移动过程中根据位置估计和地图进行自身定位，同时在自身定位的基础上建造增量式地图，实现机器人的自主定位和导航。 vSLAM 中的“v”是“视觉”（vision）的意思，vSLAM 是 SLAM 技术的一个分支，也是计算机视觉的一部分，具体来讲是通过一个摄像头捕捉丰富的环境信息，使地图绘制和定位更加精确。 相对于激光雷达技术，vSLAM 可以展示更多细节。简单来讲，你可以认为激光雷达技术获取的是 2D 信息，vSLAM 获取的则是 3D 信息。Chris Jones 针对这一技术解释称，激光雷达捕获到的只是周围环境的一个切面，并没有太多细节，因而在定位和地图绘制过程中可参考的东西也比较少。因此，iRobot 在研发过程中投入更多的是 vSLAM 技术及其他机器视觉技术。
软硬件结合能力是关键 软硬件结合能力被 iRobot 视为胜过其他扫地机器人的一项核心竞争力。 一台扫地机器人最重要的技术是它的系统，包括硬件和软件两方面。硬件方面包括机身及其配备的传感器（例如图像传感器）；软件方面有地图绘制、导航技术等。 软件和硬件结合能力更多能体现创新和研发，如果一台扫地机器人软硬件结合能力较差，使用起来会出现诸多问题，现在市场中有诸多扫地机器人公司，也不乏有硬件或软件做的很优秀的，但是在软硬件结合能力上的表现还是很差，因而使用起来会出现诸多问题。软硬件结合能力被 Chris Jones 认为是其在激烈的竞争中保持领先地位的关键一板斧。 未来重点投入软件和 AI 加强软件能力 在软件创新上，是 iRobot 未来投入的重点。 硬件方面，iRobot 做过军用机器人、商业机器人、机器人玩具，已经积累了相当的能力。而在软件方面，Chris Jones 表示，现在已经在加强软件上的投入，以工程师团队组成为例，之前 iRobot 硬件工程师和软件工程师的配比是7：1，现在则是2：1。未来还会继续加强。 机器视觉与机器学习是关键 2017 年，iRobot 将 13% 的营收（1.13 亿美元）用到了研发上，其中有很大一部分投入在机器视觉和机器学习上。Chris Jones 向雷锋网表示：机器视觉和机器学习是我们研发的两大战略技术。 vSLAM 只是计算机视觉中的一部分，机器人通过 vSLAM 能够知道周围的环境包括地面环境是怎样的一个状况。未来 iRobot 会用计算机视觉做更多的事情，其中识别出周围的是人，还是家用电器，并且根据不同的状况来做出合理的决策和反馈也是其发展方向之一。 全球产品策略 iRobot 并不生产硬件，而是采用 OEM 代工模式，另外，值得一提的是，iRobot 全球所有的代工厂都设在中国。雷锋网编辑认为，这应该是基于成本和市场两方面的考虑。 作为一家全球性公司，iRobot 必须考虑各种应用场景，确保各项功能满足多元化的需求，其中，Roomba 和 Braava 两款主打产品就是面向全球的通用产品。同时，也针对中国市场进行了定制化设计。最新产品 Braava jet 就为中国用户设计了可以取下来清洗的清洁垫，而在美国用的则是一次性的清洁垫。 雷锋网小结 作为全球做消费类机器人最牛的公司之一，iRobot 的强悍绝对不是盖的。就目前市场占有率来看，全球市场占有率高达 60%，在美国超过 85%，从 2002 年到现出货量高达 2000 万台，也是没谁了。 而从产品角度来看，iRobot 900 系列最大工作范围为 185 平方米，另外加入自研的 iAdapt 和 vSLAM 算法，智能决策能力也是很不错的。 可能大家和小编一样，也会担心电池的问题，据 iRobot 给出的数据：在实验室测试结果，Roomba 980 单次运行时间可以达到 2 小时，Roomba 960 可以达到 75 分钟。实际应用中平均算来每充满一次电也可以工作 45 分钟时间，也是足够家居应用的。 |
