原子機器人：國產慣導技術已取得突破，價格優勢明顯

原子機器人CEO 張原

慣性導航感測器可以讓機器人行走規劃更加精準。

要讓機器人實現自主行走的能力，需要靠多感測器融合，而每一個感測器都有自己特定的功能。

慣性導航常見的用途就是讓物體能夠感知自身的方向和姿態，比如機器人在行走的時候，路線難免會有偏差，如果沒有慣導感測器提供方向和姿態數據，我們不能確保機器人按照規劃路線行進。

有了慣性導航後，我們就能精準地判斷機器人在行進過程中轉彎的角度，以及直線行走的距離，這些數據都能得到反饋。

北京原子機器人科技有限公司（簡稱：原子機器人）CEO張原說：「國產慣性導航技術已經取得突破，在同樣性能的情況下，產品價格只有國外產品的1/10。」

這或許對很多機器人企業而言是好消息，因為其產品價格可以得到大幅下降。

1號機器人網記者：現在很多智能移動底盤上都裝有慣性導航感測器，這個慣性導航感測器應用於機器人行走，它可以起到什麼幫助？可否舉一個場景的例子說明？

張原：慣性導航有兩個作用，第一個是對姿態進行監控，第二個是慣性輔助定位。

先說姿態，其實主要是用於監控機器人行走及運行過程中各部位的傾角和方向，比如：監控機器人在行走過程中的身體的傾斜程度處於合理可控的範圍內，不至於傾斜過大發生傾覆。

再說定位，慣性導航感測器可以提供準確的加速度，角速度數據，從而實現對速度和位移的估計。通過與其它感測器的數據進行融合，可以提供準確的定位信息。

舉個例子，如果基於SLAM技術的機器人的底盤進行了旋轉，SLAM技術是不能準確的知道轉過的角度，而慣性導航感測器可以進行監控並提供準確的角度數據，而當機器人沿著直線或者曲線行走的時候，也需要慣性導航的數據對於行進角度進行測定。

總的來講，慣性導航提供的數據，是讓機器人更準確的按照既定的規劃路線去行走。

1號機器人網記者：這個慣性導航的技術原理是怎樣？可否介紹一下？

張原：慣性導航來自慣性器件，慣性器件最早來自軍方背景，狹義上講就是指「陀螺儀」。

陀螺儀會有一個明顯的缺點，雖然它短時間內精度會很高，但長時間使用會漂移，目前從理論上講是沒有辦法去解決的。

所以我們必須要通過其它的方式去彌補這一缺陷。

我們會進行多感測器的數據融合，就是把多個感測器的數據融合在一起，主要指的是加速度計、磁力計、氣壓計、GNSS等，利用其它感測器的數據對陀螺儀的數據進行校正，從而形成既在短時間高動態又在長時間範圍內精準且收斂的數據。

所以整個系統的核心就是演算法，我們現在所說的慣性導航，就是把這些感測器集合到一起，並通過演算法融合後形成的整體系統。

1號機器人網記者：國內大部分企業都是採用國外的慣性導航技術，國產的慣性導航感測器與之對比如何？

張原：國產慣性導航在演算法和硬體方案上會有一些短板，尤其是在演算法方面，國內各個廠家不是很重視。國產慣性導航的優勢目前體現在價格上面，從技術支持和服務方面來講也會有本土化的優勢。

而在演算法的研究上，需要投入大量的人力和財力，國外廠商恰恰是最看重演算法的，所以慣性導航最關鍵的就是演算法。

1號機器人網記者：目前慣性導航的技術應用有多廣？它現在在哪些領域進行應用？應用反饋情況如何？

張原：民用方面目前有幾大領域的應用，比如在VR領域，可用於頭戴部件的跟隨和監測，當你的頭在晃動的時候，如往左轉多少度，前進或後退幾步等都是可以捕捉的。

還比如機器人，如送餐機器人和AVG搬運機器人，可使機器人在規划行走中更加精準。包括無人機，採用慣性導航後，可使無人機在飛行中保持正確的姿態。

另外還可用於運動檢測，以上都是目前我們主推的領域。

1號機器人網記者：讓機器人自主導航涉及到多感測器的融合，在這方面，你們可以提供哪些幫助？

張原：我們的定位是解決方案提供商，而且是專註於慣性導航領域，用一句話來描述，我們可以提供全套的導航解決方案，當然我們會給用戶提供演算法引擎的介面，用戶只要把自己的數據輸入到引擎中來，運算過後，就可以輸出結果。

作為解決方案提供商，我們會提供文檔、APP、SDK以及參考代碼等，全套的資料給到客戶後，可以幫助客戶在最短的時間內把我們的產品應用到客戶的系統中，為客戶極大的縮短研發時間並降低研發的成本和技術風險。

1號機器人網記者：在慣性導航技術上，你們有沒有自己的核心技術？如果拿你們的產品與同行比較，有沒有優勢？

張原：我們有自己的核心技術，在演算法的研究上，我們已經花費了大量的人力和物力，現在我們已經擁有全部自主知識產權的高性能演算法引擎。

這個引擎可以在高動態和低動態的情況下，自動去適應用戶的環境，從而保證數據輸出的精度。

而且，我們的引擎可以把底層感測器晶元的精度，通過演算法提升一個數量級，這意味著，我們可以用更低的成本獲得更高的性能。

舉一個例子，一般來講，國外產品中引擎的更新速率，是400-500赫茲，而我們的引擎經過特別的架構設計和優化後可以達到1000赫茲。

這意味著，我們的感測器輸出每一個數據都會更加的精確，並可以把計算誤差降至最低，這都是靠優異的演算法引擎來實現的。

同國外企業的同類產品進行比對，我們的優勢在於，同樣性能的慣性導航產品，我們的價格只有國外的1/10。所以採用我們的慣性導航可以降低客戶的成本。

1號機器人網記者：根據你們的分析，你們認為國內慣性導航領域行情如何？你們對這個行業如何判斷？

張原：從整體上來講，我認為市場空間是巨大的，尤其是現在很多軍民合作項目，對慣性導航感測器的需求是很大的。

另外從技術上分析，我認為國內慣導技術同國外相比會有一些差距，主要體現在演算法上。

比如抗磁的演算法，國內基本沒有企業能夠做好，這方面演算法優化是國內企業需要持續發力的，這部分也是我們的核心技術之一。

從競爭的激烈程度上講，目前國內做慣性導航的企業，大部分都是集中在軍用項目上，而民用市場目前競爭還不是很激烈，所以我們可以從這方向去發力。

1號機器人網記者：在技術上，現在慣性導航技術在朝什麼方向發展？這個技術還可以有怎樣的進化？

張原：我認為慣導技術會向高集成度，高性能演算法，以及低成本的方向發展。在未來只有同時具有這三方面性能的產品才能被大家所接受。

再進一步，慣導的技術會在演算法上面再次進行迭代，甚至產生出基於FPGA和ASIC的演算法方案，它甚至會自動學慣用戶的使用場景，你只需要告訴它工作模式，它就會自動學習並調配參數適應整個系統。

以後所有的感測器會越來越集成，會產生出專門用於數據融合的定製晶元，這樣不管是無人機、無人車、機器人等企業，只需要用極低的成本就可以構建自己的感測器系統。

對於慣性導航產品晶元化，我認為未來三年就可以實現。

1號機器人網記者：最後一個問題，談談未來三年你們的發展規劃？

張原：未來三年，我們會繼續在演算法和軟體方面發力，給更多的企業提供繼Saber C系列後的高性能、高集成度的慣導感測器。

同時，我們也會考慮運用ASIC技術對系統進行硬化處理，進一步降低慣性導航感測器的成本。

從而降低用戶的使用成本，使國內企業能夠以較低的成本，享受高質量的感測器性能。

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