服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展熱潮 對底盤的需求也日益旺盛

1911年，美國紐約世博會上展覽了家用機(jī)器人Elekro。它由電纜控制，可以行走，會說77個字，甚至還可以抽煙，但是離真正的為人服務(wù)還差得很遠(yuǎn)。

轉(zhuǎn)眼到了2019年，伴隨人工智能的興起，機(jī)器人再次受到了產(chǎn)業(yè)界的追捧，人機(jī)交互技術(shù)的逐漸成熟，服務(wù)型機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已陸續(xù)成型。許多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)將服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)列為國家的發(fā)展戰(zhàn)略。

中國服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)也迎來了一次發(fā)展熱潮。在《中國制造2025》出臺后，國家在2016年陸續(xù)發(fā)布了《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016－2020年）》和《智能硬件產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展專項(xiàng)行動（2016－2018年）》，2017年又發(fā)布了《“智能機(jī)器人”重點(diǎn)專項(xiàng)2017年度項(xiàng)目申報(bào)指南》，進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)落地提供了政策支持。

然而，光有政策支持沒有技術(shù)是不行的，機(jī)器人行業(yè)的技術(shù)門檻很高，服務(wù)機(jī)器人企業(yè)必須掌握六大關(guān)鍵技術(shù)的一半才能進(jìn)入這個市場：人工智能、語音識別與合成技術(shù)、解析與交互技術(shù)、導(dǎo)航及定位技術(shù)、機(jī)器人跟隨技術(shù)、機(jī)器人多機(jī)調(diào)度技術(shù)以及機(jī)器人底盤技術(shù)。

隨著服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用場景和服務(wù)模式的不斷擴(kuò)展，基于機(jī)器人底層應(yīng)用進(jìn)行上層開發(fā)的需求越來越強(qiáng)，催生出機(jī)器人行業(yè)的一個細(xì)分品類——機(jī)器人底盤。

底盤對機(jī)器人是的重要性，不亞于人的眼睛

從功能上看，機(jī)器人底盤主要承載著機(jī)器人的定位、導(dǎo)航、避障、移動等基礎(chǔ)功能，是極其重要的硬件模塊。

為什么說機(jī)器人底盤極其重要呢？

因?yàn)闄C(jī)器人底盤對機(jī)器人本體的重要性，不亞于眼睛對人的重要性。換句話說，服務(wù)機(jī)器人除了語音交互、內(nèi)容生態(tài)等軟件層面實(shí)現(xiàn)的功能外，其他重要的部分都在這個模塊上。

此外，搭配導(dǎo)航定位系統(tǒng)的機(jī)器人底盤企業(yè)越來越多也顯得機(jī)器人底盤對于市場的重要性。

傳統(tǒng)巨頭騰訊、百度及多家A股科技類公司相繼出資入股了一些機(jī)器人盤點(diǎn)企業(yè)，也從側(cè)面說明了這個行業(yè)變得越來越重要。同時，機(jī)器人底盤市場的向好也預(yù)示著下游產(chǎn)品的需求正在上升的態(tài)勢。

從市場需求上看，掃地機(jī)器人企業(yè)、服務(wù)機(jī)器人企業(yè)和AGV領(lǐng)域的需求是最高的。

掃地機(jī)器人主要針對消費(fèi)級市場，因此業(yè)內(nèi)一般采用低成本的激光雷達(dá)導(dǎo)航方案，服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品則更強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的靈活性和安全性，其活動區(qū)域一般在商場或機(jī)場，所以會選擇及激光雷達(dá)＋機(jī)器視覺的導(dǎo)航方案，而對于工業(yè)AGV機(jī)器人，對定位的要求非常高，要做到100％精確可靠性，因此產(chǎn)品的成本也會較高。

由此可見，機(jī)器人底盤在消費(fèi)級市場是不占優(yōu)勢的，目前市場上機(jī)器人底盤的價格在2－10萬之間，高昂的成本讓越來越多的企業(yè)選擇了自己研發(fā)底盤，目前將機(jī)器人底盤進(jìn)行市場化的企業(yè)已有20家，其中不僅有鈦米機(jī)器人等機(jī)器人本體企業(yè)，也有思嵐科技等專業(yè)做機(jī)器人底盤的服務(wù)商。

機(jī)器人底盤這一承載著機(jī)器人運(yùn)動能力，導(dǎo)航定位的模塊，被獨(dú)立的作為一個細(xì)分品類也說明它的重要性。機(jī)器人底盤提供商的出現(xiàn)，不僅節(jié)省了開發(fā)時間和成本，而且能加快產(chǎn)品研發(fā)速度，搶占服務(wù)機(jī)器人高速增長的市場風(fēng)口。

市場爆發(fā)的時間，取決于多傳感器融合的進(jìn)度

機(jī)器人底盤的技術(shù)壁壘在于，不同場景下的多傳感器的融合具有一定的技術(shù)門檻。

從物理層面上來看，機(jī)器人底盤則主要是眾多傳感器的集成，激光雷達(dá)、雙目視覺、超聲、紅外、以及輪轂電機(jī)、輪子等必要的懸掛。而如何將物理層面的硬件進(jìn)行集合，則需要相應(yīng)的算法和軟件等相應(yīng)技術(shù)。

目前SLAM是業(yè)內(nèi)主流的定位導(dǎo)航技術(shù)，當(dāng)我們談到SLAM時，最先問到的就是傳感器。SLAM的實(shí)現(xiàn)難度和傳感器的形式與安裝方式密切相關(guān)，傳感器分為激光和視覺兩大類，所以SLAM定位導(dǎo)航技術(shù)中有激光SLAM和視覺SLAM之分。

激光SLAM脫胎于早期的基于測距的定位方法，激光雷達(dá)的出現(xiàn)和普及使得測量更快更準(zhǔn)，信息更豐富。激光雷達(dá)采集到的物體信息呈現(xiàn)出一系列分散的、具有準(zhǔn)確角度和距離信息的點(diǎn)，被稱為點(diǎn)云。通常，激光SLAM系統(tǒng)通過對不同時刻兩片點(diǎn)云的匹配與比對，計(jì)算激光雷達(dá)相對運(yùn)動的距離和姿態(tài)的改變，也就完成了對機(jī)器人自身的定位。

那什么是視覺SLAM呢？

眼睛是人類獲取外界信息的主要來源，視覺SLAM也具有類似特點(diǎn)，它可以從環(huán)境中獲取海量的、富于冗余的紋理信息，擁有超強(qiáng)的場景辨識能力。早期的視覺SLAM基于濾波理論，其非線性的誤差模型和巨大的計(jì)算量成為了它實(shí)用落地的障礙。隨著近年相機(jī)技術(shù)和計(jì)算性能的進(jìn)步，實(shí)時運(yùn)行的視覺SLAM也已實(shí)現(xiàn)。

視覺SLAM的優(yōu)點(diǎn)是它所利用的豐富紋理信息。例如兩塊尺寸相同內(nèi)容卻不同的廣告牌，基于點(diǎn)云的激光SLAM算法無法區(qū)別他們，而視覺則可以輕易分辨。這帶來了重定位、場景分類上無可比擬的巨大優(yōu)勢。

從應(yīng)用場景來說，視覺SLAM的應(yīng)用場景要豐富很多，在室內(nèi)外均可工作，但是對光的依賴度很高，在暗處或無紋路區(qū)域無法工作，激光SLAM主要被應(yīng)用在室內(nèi)，用來進(jìn)行地圖構(gòu)建和導(dǎo)航工作。

從地圖構(gòu)建上，激光SLAM精度較高，國內(nèi)思嵐科技的PRLIDAR系列構(gòu)建地圖精度可達(dá)2cm左右，而視覺SLAM地圖構(gòu)建精度約3cm。

總的來說，激光SLAM是比較成熟的機(jī)器人底盤定位導(dǎo)航技術(shù)，而視覺SLAM技術(shù)是未來研究的主流方向，目前大部分廠商將視覺SLAM技術(shù)作為賣點(diǎn)配備在高端產(chǎn)品上，由于成本太高，尚且難以下沉到主流市場。

眼下，大多數(shù)機(jī)器人底盤企業(yè)使用的都是激光SLAM，但是研究視覺SLAM的企業(yè)也越來越多，例如布科思、艾芯智能、大道智創(chuàng)等，目前將激光SLAM和視覺SLAM等技術(shù)的融合應(yīng)用還不太成熟，成本太過高昂，再加上機(jī)器人底盤對軟硬件性能的要求較高，導(dǎo)致機(jī)器人底盤在市場上的形態(tài)還比較初級，無法應(yīng)用到實(shí)際中去。

未來，多傳感器融合是一種必然趨勢，加快硬件處理能力、軟件算法能力迭代，將視覺SLAM、激光SLAM取長補(bǔ)短，優(yōu)勢結(jié)合，為市場打造出最優(yōu)的SLAM方案。

好用的機(jī)器人底盤太貴，便宜的又不好用

從整個市場上看，國內(nèi)機(jī)器人市場的規(guī)模不斷擴(kuò)大，對于具有高性能的機(jī)器人底盤的需求也日趨旺盛。

IDC數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)，2014－2019年全球機(jī)器人市場規(guī)模的復(fù)合增長率達(dá)到17％，按此速度發(fā)展，到2019年，全球機(jī)器人的市場規(guī)模為1354億美元，成長空間巨大。預(yù)計(jì)到2020年，年銷售收入在300億元以上，預(yù)計(jì)2016－2020年復(fù)合增長率為71．8％。

2017年底，工信部也發(fā)布了《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計(jì)劃（2018－2020）》，報(bào)告表示，到2020年，智能家庭服務(wù)機(jī)器人、智能公共服務(wù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)及應(yīng)用。

市場剛性需求與政策雙向推動，加之技術(shù)逐漸成熟，服務(wù)機(jī)器人放量可期。

服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的興起基礎(chǔ)和條件已經(jīng)具備，對于眾多企業(yè)來說，如何打通終端市場的剛需才是關(guān)鍵。目前市場上的機(jī)器人處于“好用的太貴，便宜的不好用”尷尬局面，也就是說高端產(chǎn)品的價格仍需下沉。

機(jī)器人能否迎來蓬勃發(fā)展，取決于機(jī)器人底盤的低成本化。隨著越來越多企業(yè)進(jìn)入到機(jī)器人底盤領(lǐng)域，機(jī)器人底盤領(lǐng)域的競爭將會越來越激烈，但對整個機(jī)器人產(chǎn)業(yè)而言，機(jī)器人底盤低成本化勢在必行，這也是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)落地的一個關(guān)鍵問題。