服務機器人產業(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還差得很遠。

轉眼到了2019年，伴隨人工智能的興起，機器人再次受到了產業(yè)界的追捧，人機交互技術的逐漸成熟，服務型機器人產業(yè)已陸續(xù)成型。許多發(fā)達國家已經將服務機器人產業(yè)列為國家的發(fā)展戰(zhàn)略。

中國服務機器人產業(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《機器人產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016－2020年）》和《智能硬件產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展專項行動（2016－2018年）》，2017年又發(fā)布了《“智能機器人”重點專項2017年度項目申報指南》，進一步產業(yè)落地提供了政策支持。

然而，光有政策支持沒有技術是不行的，機器人行業(yè)的技術門檻很高，服務機器人企業(yè)必須掌握六大關鍵技術的一半才能進入這個市場：人工智能、語音識別與合成技術、解析與交互技術、導航及定位技術、機器人跟隨技術、機器人多機調度技術以及機器人底盤技術。

隨著服務機器人應用場景和服務模式的不斷擴展，基于機器人底層應用進行上層開發(fā)的需求越來越強，催生出機器人行業(yè)的一個細分品類——機器人底盤。

底盤對機器人是的重要性，不亞于人的眼睛

從功能上看，機器人底盤主要承載著機器人的定位、導航、避障、移動等基礎功能，是極其重要的硬件模塊。

為什么說機器人底盤極其重要呢？

因為機器人底盤對機器人本體的重要性，不亞于眼睛對人的重要性。換句話說，服務機器人除了語音交互、內容生態(tài)等軟件層面實現(xiàn)的功能外，其他重要的部分都在這個模塊上。

此外，搭配導航定位系統(tǒng)的機器人底盤企業(yè)越來越多也顯得機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器人盤點企業(yè)，也從側面說明了這個行業(yè)變得越來越重要。同時，機器人底盤市場的向好也預示著下游產品的需求正在上升的態(tài)勢。

從市場需求上看，掃地機器人企業(yè)、服務機器人企業(yè)和AGV領域的需求是最高的。

掃地機器人主要針對消費級市場，因此業(yè)內一般采用低成本的激光雷達導航方案，服務機器人產品則更強調產品的靈活性和安全性，其活動區(qū)域一般在商場或機場，所以會選擇及激光雷達＋機器視覺的導航方案，而對于工業(yè)AGV機器人，對定位的要求非常高，要做到100％精確可靠性，因此產品的成本也會較高。

由此可見，機器人底盤在消費級市場是不占優(yōu)勢的，目前市場上機器人底盤的價格在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，目前將機器人底盤進行市場化的企業(yè)已有20家，其中不僅有鈦米機器人等機器人本體企業(yè)，也有思嵐科技等專業(yè)做機器人底盤的服務商。

機器人底盤這一承載著機器人運動能力，導航定位的模塊，被獨立的作為一個細分品類也說明它的重要性。機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，而且能加快產品研發(fā)速度，搶占服務機器人高速增長的市場風口。

市場爆發(fā)的時間，取決于多傳感器融合的進度

機器人底盤的技術壁壘在于，不同場景下的多傳感器的融合具有一定的技術門檻。

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

目前SLAM是業(yè)內主流的定位導航技術，當我們談到SLAM時，最先問到的就是傳感器。SLAM的實現(xiàn)難度和傳感器的形式與安裝方式密切相關，傳感器分為激光和視覺兩大類，所以SLAM定位導航技術中有激光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，激光雷達的出現(xiàn)和普及使得測量更快更準，信息更豐富。激光雷達采集到的物體信息呈現(xiàn)出一系列分散的、具有準確角度和距離信息的點，被稱為點云。通常，激光SLAM系統(tǒng)通過對不同時刻兩片點云的匹配與比對，計算激光雷達相對運動的距離和姿態(tài)的改變，也就完成了對機器人自身的定位。

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，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算量成為了它實用落地的障礙。隨著近年相機技術和計算性能的進步，實時運行的視覺SLAM也已實現(xiàn)。

視覺SLAM的優(yōu)點是它所利用的豐富紋理信息。例如兩塊尺寸相同內容卻不同的廣告牌，基于點云的激光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。

從應用場景來說，視覺SLAM的應用場景要豐富很多，在室內外均可工作，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主要被應用在室內，用來進行地圖構建和導航工作。

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

總的來說，激光SLAM是比較成熟的機器人底盤定位導航技術，而視覺SLAM技術是未來研究的主流方向，目前大部分廠商將視覺SLAM技術作為賣點配備在高端產品上，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等技術的融合應用還不太成熟，成本太過高昂，再加上機器人底盤對軟硬件性能的要求較高，導致機器人底盤在市場上的形態(tài)還比較初級，無法應用到實際中去。

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取長補短，優(yōu)勢結合，為市場打造出最優(yōu)的SLAM方案。

好用的機器人底盤太貴，便宜的又不好用

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

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

2017年底，工信部也發(fā)布了《促進新一代人工智能產業(yè)發(fā)展三年行動計劃（2018－2020）》，報告表示，到2020年，智能家庭服務機器人、智能公共服務機器人實現(xiàn)批量生產及應用。

市場剛性需求與政策雙向推動，加之技術逐漸成熟，服務機器人放量可期。

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

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