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實(shí)現(xiàn)大面積室外精準(zhǔn)定位并解決割草難題,「優(yōu)思美地」面向歐美市場(chǎng)提供割草機(jī)器人一體化解決方案 2021-12-15 09:04:30  來(lái)源:36氪

作者|韋世瑋

編輯|石亞瓊

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隨著AI感知、定位、導(dǎo)航和驅(qū)動(dòng)等技術(shù)的不斷發(fā)展成熟,機(jī)器人已經(jīng)在越來(lái)越多的場(chǎng)景中得到應(yīng)用,并延伸出了各種細(xì)分的功能品類。日前,36氪接觸到的「優(yōu)思美地」則是一家開(kāi)發(fā)割草機(jī)器人的公司。

優(yōu)思美地成立于2021年,主要基于RTK GPS(實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量定位技術(shù))的多傳感器融合算法,為海外市場(chǎng)提供割草機(jī)器人一體化解決方案,可替代人工實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、自動(dòng)化割草的遠(yuǎn)程控制。據(jù)了解,公司創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)早在2018年起就已開(kāi)始研究割草機(jī)器人,并在2020年正式啟動(dòng)了智能割草機(jī)系統(tǒng)的研發(fā),如今已成功開(kāi)發(fā)超過(guò)20款產(chǎn)品。

割草看似一件低勞動(dòng)成本、稀松平常的工作,但實(shí)際上是一個(gè)存量巨大且占有率分散的市場(chǎng)。據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Grand View Research數(shù)據(jù),2019年全球割草機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為285億美元(約1817億人民幣),預(yù)計(jì)到2027年將達(dá)441億美元(約2812人民幣),2020年-2027年的年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)5.6%。

優(yōu)思美地創(chuàng)始人李建勇告訴36氪,割草機(jī)已經(jīng)是一個(gè)成熟的市場(chǎng),全球一年出貨量高達(dá)2500萬(wàn)臺(tái),其中北美市場(chǎng)出貨規(guī)模約860萬(wàn)臺(tái),主流使用場(chǎng)景為家用草坪的打理。但絕大部分仍屬于汽油動(dòng)力的割草機(jī),需要人工操作,而智能割草機(jī)的使用率接近為0。

在割草機(jī)市場(chǎng)需求增長(zhǎng)和智能化不足的環(huán)境下,割草機(jī)市場(chǎng)正迎來(lái)兩個(gè)發(fā)展趨勢(shì),一是在動(dòng)力方面將汽油動(dòng)力切換為鋰電動(dòng)力,二是在操作方面由人工操作變?yōu)闄C(jī)器智能操作,實(shí)現(xiàn)無(wú)需人工干預(yù)的全自動(dòng)割草。

因此,優(yōu)思美地主要面向國(guó)外市場(chǎng),為終端品牌提供割草機(jī)器人整體解決方案。與現(xiàn)有的埋線式割草機(jī)器人方案相比,公司的割草機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)完整多進(jìn)程處理,采用高精度衛(wèi)星定位,解決草坪打滑、復(fù)雜邊界、大面積、避障等問(wèn)題。同時(shí),用戶只需在手機(jī)端一鍵控制,就能讓割草機(jī)器人智能完成割草工作,還可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控并設(shè)定工作時(shí)間。

從技術(shù)角度看,優(yōu)思美地割草機(jī)器人擁有RTK GPS算法、異構(gòu)孿生高精度地圖、多天線技術(shù)、長(zhǎng)距離通信技術(shù)、智能規(guī)劃路徑等核心技術(shù),其中公司的大系統(tǒng)工程化能力最為核心,能將不同模塊高度融合,從工程化角度控制成本優(yōu)勢(shì)。

割草機(jī)器人作為一項(xiàng)面向室外應(yīng)用的多傳感器融合慢速自動(dòng)駕駛系統(tǒng),具有技術(shù)點(diǎn)多、系統(tǒng)復(fù)雜、場(chǎng)景復(fù)雜等特點(diǎn)。例如,它包含了從自動(dòng)駕駛相關(guān)的感知、規(guī)劃、決策等智能子系統(tǒng),到定位、通信及運(yùn)動(dòng)控制等核心模組,這對(duì)團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)能力是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

同時(shí)割草機(jī)器人面向家庭海量發(fā)貨的市場(chǎng),對(duì)產(chǎn)品成本的要求十分嚴(yán)格。在李建勇看來(lái),只有成本達(dá)到足夠競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品,才能快速獲得客戶認(rèn)可。

針對(duì)這些挑戰(zhàn),優(yōu)思美地有著不可小覷的人才優(yōu)勢(shì)。公司擁有一支RTK GPS模組和專家團(tuán)隊(duì),涉及RTK算法、GPS接收機(jī)、中射頻、RTK&IMU傳感器融合算法等多領(lǐng)域技術(shù),他們?cè)谶^(guò)往十余年中累計(jì)立項(xiàng)管理的硬科技產(chǎn)品研發(fā)支出超50億人民幣,在駕馭大型復(fù)雜多領(lǐng)域綜合性產(chǎn)品的研發(fā)上有深厚的積累和經(jīng)驗(yàn)。

其中,公司創(chuàng)始人李建勇為東南大學(xué)自動(dòng)控制碩士,曾任職于國(guó)內(nèi)頭部通信企業(yè)等公司,并參與了無(wú)線LTE預(yù)研、基帶產(chǎn)品研發(fā)、基帶芯片立項(xiàng)管理等項(xiàng)目,共擁有6項(xiàng)發(fā)明專利和3項(xiàng)PCT。

核心團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢(shì)讓公司能夠從底層核心技術(shù)開(kāi)始重新構(gòu)建算法,在降低技術(shù)成本的同時(shí),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)算法增強(qiáng),從而讓產(chǎn)品性能提升到業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。

優(yōu)思美地割草機(jī)器人

具體來(lái)看,優(yōu)思美地割草機(jī)器人的核心優(yōu)勢(shì)在于解決了“割干凈”和“大面積成本”兩大難點(diǎn)。

1、“割干凈”優(yōu)勢(shì)

由于室內(nèi)和室外工作環(huán)境差異大,室外草坪通常會(huì)遇到雨后露水打滑、地面高低不平、顛簸等問(wèn)題,這些都是室內(nèi)機(jī)器人難以解決的問(wèn)題,對(duì)機(jī)器人定位技術(shù)提出了更嚴(yán)格的要求。

目前,業(yè)內(nèi)智能割草機(jī)器人在定位方面主要有兩種技術(shù)方案,一是基于慣性導(dǎo)航的埋線式方案,二是非埋線式方案。

簡(jiǎn)單地說(shuō),埋線式方案是當(dāng)下主流的技術(shù)方案,如寶時(shí)得、博世、富世華等公司均采用這一解決方案。該方案的優(yōu)勢(shì)是成本較低,但缺點(diǎn)在于無(wú)法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位,導(dǎo)致出現(xiàn)了割不干凈的問(wèn)題。同時(shí),埋線式割草機(jī)器人部署人工埋線成本高,約200歐元-400歐元,成本還會(huì)隨著草坪面積增大而增加,且耗時(shí)長(zhǎng)、布置靈活性差。因此,埋線式方案在大面積草坪的割草效果并不理想。

相比之下,優(yōu)思美地采用的非埋線方案能夠解決精準(zhǔn)定位問(wèn)題,采用RTK GPS技術(shù)為主導(dǎo),并綜合IMU和視覺(jué)等其他傳感器融合算法,形成了一套新的定位解決方案。不過(guò),RTK GPS技術(shù)存在的問(wèn)題是,若機(jī)器人工作時(shí)遇到樹(shù)木遮擋,其定位信號(hào)會(huì)減弱甚至丟失,或是其靠近房屋時(shí),無(wú)法解決信號(hào)反射出現(xiàn)的多徑效應(yīng)問(wèn)題。

因此,公司針對(duì)定位問(wèn)題提出了兩種解決方式,一是能夠直接抑制信號(hào)多徑問(wèn)題,從中找出最短的工作路徑;二是如果多徑抑制效果不好,還可以通過(guò)其他傳感器實(shí)現(xiàn)協(xié)同定位,例如用計(jì)算機(jī)視覺(jué)方案與GPS進(jìn)行融合,解決信號(hào)定位問(wèn)題。

2、解決“大面積成本”問(wèn)題

與歐洲相比,北美家庭的草坪面積更大,往往多達(dá)上千平米,因此割草機(jī)器人在解決大面積草坪的精確定位問(wèn)題時(shí),也必須要保證成本可控,減少用戶在機(jī)器人工作后的補(bǔ)割成本。

李建勇談到,其實(shí)非埋線解決方案還細(xì)分了三個(gè)技術(shù)路徑,分別為多點(diǎn)定位方案、RTK GPS方案、視覺(jué)方案。其中,多點(diǎn)定位方案能夠解決大面積定位問(wèn)題,但難以控制成本的上漲;視覺(jué)方案看起來(lái)很美好,但最大問(wèn)題是其面向海量發(fā)貨市場(chǎng)的商用落地時(shí)間不可控;而RTK GPS方案的成本有進(jìn)一步下降的空間,可同時(shí)實(shí)現(xiàn)成本可控、性能可控。

此外,成本也是割草機(jī)器人商業(yè)落地過(guò)程中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。李建勇提到,公司計(jì)劃強(qiáng)化研發(fā)投入,在核心技術(shù)模組上打造底層技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力,從而實(shí)現(xiàn)在業(yè)界的性能和成本領(lǐng)先,將關(guān)鍵模組和元器件的成本從千元級(jí)別降低至百元級(jí)。

商業(yè)模式方面,目前優(yōu)思美地主要包括高電壓、大功率無(wú)刷電機(jī)控制器,以及一整套智能割草機(jī)控制系統(tǒng),后者包括導(dǎo)航定位、地圖路徑規(guī)劃、電控外圍設(shè)備等。

其中,公司智能割草機(jī)控制系統(tǒng)預(yù)計(jì)明年上半年首批搭載出貨,將優(yōu)先落地To B市場(chǎng),借助傳統(tǒng)品牌的路徑來(lái)鋪量,完成存量市場(chǎng)的升級(jí)換代,賦能傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)趕上機(jī)器人時(shí)代,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)。

接下來(lái),優(yōu)思美地將進(jìn)一步擴(kuò)充團(tuán)隊(duì),加大核心模組的研發(fā)力度,以及產(chǎn)品備貨、專利升級(jí)等方面的投入。

關(guān)鍵詞: 割草 精準(zhǔn) 大面積

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