專訪思嵐科技陳士凱:完成一億B輪 要打造移動機器人的「小腦」
服務機器人是一個百億規模的新興市場,現有產品體驗卻難談令人滿意。作為一家提供消費級的高性能機器人定位導航解決方案及相關核心感測器的技術公司,思嵐科技要做的,是為機器人打造一顆「小腦」,讓它們能夠在這個世界自由行走。
作者|劉敏
編輯|小魚
微信公眾號ID|Xtecher
如果服務機器人要大規模普及,首先需要被突破的領域是什麼?
思嵐科技創始人陳士凱給出的答案是,解放「眼睛」和「雙足」,賦予機器人一顆能夠讓其自由行走的「小腦」,這是定義真正的智能化人機交互體驗的關鍵一步——「呼之則來,揮之即去」。
歷經7年耐心錘鍊,目前思嵐科技已成長為擁有自主移動核心感測器和自主移動系統的自主移動平台供應商,成功躋身於移動機器人自主導航技術產業化鏈條的上游。
最新消息是,7月17日,思嵐科技宣布完成來自國科瑞華(中科院背景)、國中基金、信中利等機構的1億人民幣B輪融資,資金將用於技術研發及新產品迭代。在此之前,思嵐科技分別於2014年6月和2015年底獲得北京磐谷創投的天使輪,以及謙石投資、常春藤投資、數元資本,磐谷創投追加投資的數千萬美元A輪融資。
把愛好當成了事業
在講究資歷和背景的人工智慧創業領域,陳士凱的經歷談不上傳奇,其話語方式也謹慎內斂,但他卻打破了不少「常規」。
一般的公司在完成工商註冊後才開始產品研發,思嵐科技最先的起點,卻是一個基於興趣和愛好,並堅持了4年之久的「在職人員兼職小分隊」——RoboPeak。
當時的RoboPeak團隊,預期走出的第一步,是一步到位打造機器人的「小腦(系統)」,在發現「眼睛(感測器)」的問題都沒得到解決時,才轉向研發激光雷達。
RoboPeak研發的第一代原型機,安裝了一個激光雷達
但在09年,很多硬體都不成熟的情況下,激光雷達是很有挑戰性的一件事情,彼時超聲波和紅外才是主流。即使在今天,技術極大演進,能夠生產激光雷達的公司,全球也沒超過十家。
思嵐科技卻一路穩紮穩打地駛上了「高速路」:
2010年RoboPeak團隊研發出一款低成本激光測距掃描感測器,即RPLIDAR的原型;
2012年RPLIDAR成熟;
2013年研發出定位導航系統SLAMWARE;
2013年底思嵐科技(SLAMTEC)在上海張江宣告成立;
2014年面向全球發布第一代產品RPLIDAR A1,在6米測量半徑內,可完成每秒2000次激光測距,售價僅百元左右;
2015年推出導航定位系統SLAMWARE,機器人整機平台Zeus,同年完成千萬美元A輪融資;
2016年第二代激光雷達RPLIDAR A2上市,是全球最薄的激光雷達,測量距離提升至16米,採樣速度為每秒4000次;
2017年發布機器人管理平台RoboStudio,並獲得上億B輪融資……
對於思嵐科技目前所取得的成績,陳士凱坦言「還不錯」。但說到「產品還有哪些改進之處?」,他思路清晰,娓娓而談,謙虛之下,是他對移動機器人市場痛點的洞若觀火。
百億「移動」經濟
對於大眾來說,移動機器人並不陌生,從《機器人瓦力》到《超能陸戰隊》,能看、會走、善思考,還能識別人情緒的機器人滿足了人類對其的想像。
現實的落差卻很大,機器人連基本的自如行走能力都似「奢侈」——能夠提供自主導航定位的激光雷達,售價動輒上萬,民用市場「望洋興嘆」。
市場需求卻是顯性存在的。
2015年中國服務機器人產值已達85億元,2016年達140億元,預計到2017年將增至245億元,市場每年銷售幾十萬台商用機器人,以掃地機器人為主的家用機器人的出貨級別更是高達千萬台。
產品體驗卻難談令人滿意,機器人容易丟失、避障困難、感知範圍小、應用場景受限、不夠智能化等。
以「掃地機器人」為例,很多中低端產品還是「碰撞型」,顧名思義,就是靠碰撞認路,漫無目的,當撞到東西時,才隨機轉一個角度,繼續走,往往導致該清掃的區域沒有被清掃,角落卻掃了又掃。
與「碰撞型」相對的,是「規劃型」機器人,其能夠根據房間情況,對整體的清掃路線進行規劃,設定最優清掃路徑,甚至支持斷點清掃——在電量不足,自動回去充電後,機器人會回到原先位置繼續清掃,而不是將所有區域重新打掃一遍。
打造產品商業閉環
從「碰撞型」演進到「規劃型」,要考慮的一個核心問題就是機器人的自主定位導航功能,從產業鏈上游頂端往下追溯,依次要解決感測器、SLAM技術、自主移動系統、自主移動平台、機器人製造,最後才是對應某個具體應用場景的產品。
作為一家提供消費級的高性能機器人定位導航解決方案及相關核心感測器的技術公司,思嵐科技所走過的路,可謂嚴格遵循上述產業鏈依從關係,將各個關鍵環節依次擊破,再對接、打通、串聯、融匯,最終形成一個較為完整的商業閉環。
PRLIDAR A2
如前文所介紹,目前思嵐科技激光雷達產品線已推出PRLIDAR A1和PRLIDAR A2兩款,A2作為現階段主推產品,可應用於自動避障、自主建圖、路徑規劃、定位導航等場景中。
A2相較競品還有幾大優勢:
1)產品厚度僅4厘米,是目前業內最薄的激光雷達,能夠很方便地嵌入或外接到結構緊湊、體積小巧的服務機器人中,如掃地機器人;
2)性能上至少可實現每秒10圈360度環境的掃描,是目前業內最快的激光雷達;
3)獨創性地採用了光磁融合技術,相較依靠皮帶傳動的激光雷達,在7*24小時工作下,使用壽命可達5年。
然而,激光雷達只解決了「環境信息抓取和輸入」的問題,相當於機器人有了「眼睛」,能夠看到「周邊世界」。要破解機器人自主行走的難題,思嵐科技採用了業界較為成熟的SLAM演算法,能夠讓機器人確定自身位置,並構建環境模型,這意味著「地圖」也有了。
有了「眼睛」和「地圖」,機器人是否能夠自由行動了?
陳士凱的答案是否定的,「知道自己『在哪』還遠遠不夠,更重要的是解決『從哪來』和『到去哪』的問題,即導航和路徑規劃——如何到達目的地,哪條路徑又是最輕鬆省力的。」到這一階段,就需要為機器人構建一顆「小腦」,來負責自主行動的規劃及協調。
SLAMWARE晶元
SLAMWARE晶元由此應用而生,其僅有硬幣大小,集成了基於激光雷達的同步定位與建圖和配套的路徑規劃功能,並開放SDK介面供第三方開發者、自主移動系統供應商、自主移動平台供應商、機器人製造商等用戶人群使用。
基於SLAMWARE晶元,思嵐科技還打造了針對掃地機器人的一套完整的行業解決方案,核心功能包括自動貼邊、往複打掃、區域劃分、自動回充、斷點續掃和手機APP控制等。廠商無需投入人力物力自主開發底層技術,拿來即用。
一路升級打怪,思嵐科技的產品思路愈發清晰,對市場需求的把控也愈發的精準。
Zeus通用型機器人整機平台
考慮服務機器人行業標準缺失,不同機器人介面標準不一樣,晶元適配到不同平台,廠商還需要再次進行外部調整與編程設置。2015年,思嵐推出通用型機器人整機平台Zeus。依靠內置的SLAMWARE自主導航定位系統,Zeus可搭載不同的應用,在商超、銀行、酒店、餐飲、巡防、倉儲、導購等商用環境中開展工作,無需外部環境調整和人為編程設置。
在將產品推向市場時,思嵐收集到客戶一些集中反饋:機器人在外面跑,遇到緊急情況、出現故障、丟失,如何處理?一些敏感區域不想機器人進入,或者希望機器人循跡行駛,是否可以設置?多款機器人,如何對其進行統一監管及控制?
為適應這一需求的RoboStudio在幾個月後推向市場,其是一款可擴展的機器人管理與開發的電腦桌面應用軟體,能夠與機器人建立通訊,從機器人提供的介面中獲取其傳來的感測器數據、位姿及狀態信息、地圖信息等,使用界面可視化強、清晰友好,用戶可通過RoboStudio向移動機器人發送指令,實現對機器人的檢測與控制。
RoboStudio中比較有特色的功能是可輕鬆設置虛擬牆和虛擬軌道。所謂「虛擬牆」,可類比實體牆,想當於給機器人劃定了一個活動範圍或設置了一道障礙;所謂「虛擬軌道」,可類比鐵軌,其路徑方向單一,適用於固定軌跡智能巡航、移動機器人送餐、巡邏、監控、工業生產等應用場景中。目前RoboStudio是作為一項增值服務免費開放給用戶使用,並可用於機器人遠程監控和維護。
依靠著這樣幾乎一年一款新產品,一項新技術的快速迭代升級,思嵐科技正在逐步構建起自己的護城河,像個沉默而靈活的鬥士般前進。
如今,思嵐科技所服務的企業級用戶已累計超過2000家,個人用戶累計10萬+,並與多所知名高校建立了聯合實驗室,實現「產學界」的交流與融合,從而一步步深入打造更加智能化的機器人。
初心
無論是組建RoboPeak機器愛好者團隊,還是正式成立實體公司思嵐科技,陳士凱所經歷的,實際上遠非文字所描述的那般順利,其遭遇過來自團隊的質疑與動搖,產品研發和技術突破的阻滯,路徑選擇及前進方向的迷茫,以及供應鏈的換血和調整。陳士凱坦言,其感恩這7年尤其是之前4年所體驗和收穫到的一切,但他並不願沉溺過去,眼光始終專註於當下。
最讓陳士凱引以為傲的,不是思嵐科技的先發優勢,也不是如今的行業地位,而是技術上的領先以及良好的產品體驗。
自主移動機器人是一門集環境感知、動態決策與規劃、行為控制與執行等多功能於一體的綜合系統,涉及感測器技術、信息處理、電子硬體、軟體工程、自動化控制以及人工智慧等多方面的知識。當然,更多的經驗還是要從實踐中得來。
陳士凱在演講中就曾提到過一個20/80法則:在移動機器人領域,20%的問題可以用理論、框架和演算法解決,剩下80%的問題,包括實際場景中的複雜問題、工程化問題、商業落地問題、心理問題等等都需要創業者自己去解決。突破口除了專註與堅持,最重要的還是走到實際場景中去發現痛點,並解決痛點。
其以商用機器人和家用機器人為例,個人家用場景的機器人大多要求「插電即用」,還需控制功耗、體積和成本,使用環境相對簡單。反觀商用機器人,更容易遭遇複雜多變的環境,需要藉助多感測器融合來進行自主導航和定位。此外,功能要預先配置好,可擴展性、可靠性要強,這都是很現實的需求。
基於以上觀察,思嵐科技也在調整自身的產品思路:將考慮將VSLAM(基於視覺感測器)和LIDAR SLAM演算法進行相互融合;推出測量範圍達到百米級別的PRLIDAR T1激光雷達,測量頻率為20000Hz;消費級之外,將向工業等應用場景擴展,包括倉儲機器人等。
除了憑藉商業實戰得來的敏銳嗅覺和清晰的商業思路,人口老齡化加劇、勞動力成本不斷上升帶動服務機器人整體環境向好也給陳士凱團隊提供了安全感。據其觀察,從2013年開始,掃地機器人在淘寶上的銷售指數,開始出現一個明顯的拐點,截至目前仍處於指數上升的狀態,這意味著服務機器人已進入蓄力爆發階段。這和陳士凱在09年對該市場做出的判斷基本保持一致。這個判斷最終推動他離開盛大,去創業。
如今,即使已走到第7個年頭,陳士凱在創業這件事上,依然充滿激情,他和團隊每天工作長達十幾個小時。在面對所取得的成績時,他又保持著絕對的謹慎和冷靜,他始終沒有忘記自己最初出發的目的。
「一開始我們團隊只有5到8個人,並且大家都是用業餘時間進行研究。我們當時做這件事情的出發點很簡單,就是想去做一個有實際功用的機器人,這樣的目的和價值讓思嵐科技希望未來變得更美好的願望變得不那麼遙不可及,機器人可能不會明天就走向千家萬戶,但也許是後天,這是思嵐努力的方向。」
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