目前機(jī)器人市場(chǎng)上最為流行的是掃地機(jī)器人，但大多避免不了“碰壁”的意外。尤其是入門(mén)級(jí)產(chǎn)品，掃地過(guò)程比較簡(jiǎn)單，大多只是具有包括Z字形清掃，螺旋清掃等隨機(jī)清掃能力，而對(duì)于家里的清掃覆蓋面積也無(wú)法評(píng)估保證。究其原因就是其“看不見(jiàn)”，無(wú)法自由行走。
思嵐科技創(chuàng)始人陳士凱一針見(jiàn)血地點(diǎn)明了機(jī)器人行業(yè)的最大癥結(jié)。然而，知易行難。從09年做RoboPeak創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)開(kāi)始，陳士凱就一直致力于解決機(jī)器人“看見(jiàn)”的問(wèn)題。從最開(kāi)始的機(jī)器視覺(jué)到現(xiàn)在的激光雷達(dá)技術(shù)，他都有所嘗試。不久前，他們推出了一套名叫RPLIDAR 360度激光雷達(dá)的開(kāi)發(fā)套件，由于成本低，僅需要幾百塊人民幣，有望幫助機(jī)器人“看見(jiàn)”世界并最終解決機(jī)器人行走的問(wèn)題。
雷鋒網(wǎng)：團(tuán)隊(duì)以前叫RoboPeak，為什么這時(shí)改叫Slamtec了?
陳士凱：RoboPeak 是09年從交大畢業(yè)之后，利用在華為、英特爾等企業(yè)工作的閑暇時(shí)間創(chuàng)立的一個(gè)創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)。當(dāng)時(shí)做這個(gè)只是出于愛(ài)好，出于一種不甘心總為別人打工的悸動(dòng)。
其實(shí)當(dāng)時(shí)RoboPeak在創(chuàng)客圈內(nèi)已經(jīng)很有知名度了。之所以團(tuán)隊(duì)公司化運(yùn)營(yíng)之后沒(méi)有繼續(xù)使用這個(gè)名字，是因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)人們對(duì)創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)的映像仍舊停留在粗糙不成熟的狀態(tài)，而我們當(dāng)時(shí)的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。所以，我們決定重新打造企業(yè)形象，利用的slam技術(shù)將公司命名為slamtec，中文名：思嵐。
而RoboPeak仍在公司作為一個(gè)內(nèi)部團(tuán)隊(duì)運(yùn)作，凡是參加創(chuàng)客活動(dòng)，我們都以RoboPeak的名義出席，希望能夠一直持有這份創(chuàng)客精神。
雷鋒網(wǎng)：為什么要讓機(jī)器人走起來(lái)？
陳士凱：我們做機(jī)器人，最開(kāi)始就定下了個(gè)目標(biāo)，一定是做可以運(yùn)用于家庭、個(gè)人或者商場(chǎng)的服務(wù)機(jī)器人。
但我們發(fā)現(xiàn)，服務(wù)機(jī)器人的普及與這三方面因素緊緊相關(guān)：
1、服務(wù)機(jī)器人的智能程度：人們對(duì)服務(wù)機(jī)器人的智能要求普遍比工業(yè)機(jī)器人高很多。
2、服務(wù)機(jī)器人的成本高低：家庭用戶不可能支付得起工業(yè)機(jī)器人那種價(jià)格。
3、服務(wù)機(jī)器人是否能自由行走：行走是機(jī)器人發(fā)展的必然趨勢(shì)。
對(duì)于智能問(wèn)題，其實(shí)已經(jīng)有了包括百度在內(nèi)的眾多公司投入巨資研發(fā)。我沒(méi)有必要也沒(méi)有興趣進(jìn)入與虎奪食。我們最感興趣的其實(shí)是解決機(jī)器人在非人工干預(yù)下的行走問(wèn)題。
現(xiàn)在很多機(jī)器人的移動(dòng)都需要在地上鋪一根導(dǎo)線或者直接遙控，即使是具有一定行動(dòng)能力的掃地機(jī)器人，其更多的也只是根據(jù)事先預(yù)設(shè)的程序走路而以。這都不是我們所期待的可以自主規(guī)劃路線的機(jī)器人。
不能自主行走，這也是阻礙機(jī)器人普及最最重要的瓶頸之一。
雷鋒網(wǎng)：讓機(jī)器人看見(jiàn)并行走，需要用到什么技術(shù)支撐？
陳士凱：要想讓機(jī)器人行走，首先得要讓他看見(jiàn)， 我們使用SLAM算法，SLAM問(wèn)題可以描述為: 機(jī)器人在未知環(huán)境中從一個(gè)未知位置開(kāi)始移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中根據(jù)位置估計(jì)和地圖進(jìn)行自身定位,同時(shí)在自身定位的基礎(chǔ)上建造增量式地圖，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主定位和導(dǎo)航。
SLAM最早由Smith、Self和Cheeseman于1988年提出。 由于其重要的理論與應(yīng)用價(jià)值，被很多學(xué)者認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)真正全自主移動(dòng)機(jī)器人的關(guān)鍵。
雷鋒網(wǎng)：Slam技術(shù)所需要用到的硬件設(shè)備有哪些？
陳士凱：目前在自主定位與建圖方面，比較火的方法主要有兩種，一種是利用攝像頭進(jìn)行圖像識(shí)別，另一種則是利用激光雷達(dá)。
圖像識(shí)別導(dǎo)航：利用搭載的單目或者雙目攝像頭掃描周?chē)沫h(huán)境，利用數(shù)學(xué)運(yùn)算和幾何、三角法測(cè)繪房間的地圖。由于圖像內(nèi)含的信息量太大，運(yùn)算起來(lái)比較耗電耗內(nèi)存，很難做到實(shí)時(shí)顯示。目前很難達(dá)到實(shí)用的效果。
激光雷達(dá)：向目標(biāo)發(fā)射激光探測(cè)信號(hào)，然后將接收到的從目標(biāo)反射回來(lái)的信號(hào)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較,作適當(dāng)處理后,就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息,如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)。激光的指向性特別好，是目前技術(shù)最可靠的的定位技術(shù)，而且也最為實(shí)用。包括圖像法在內(nèi)，目前市面上沒(méi)有其他可替代品。
計(jì)算機(jī)視覺(jué)是行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，但其在現(xiàn)階段還不夠成熟。
我們最開(kāi)始也試圖用攝像頭做圖像識(shí)別定位與制圖，但后來(lái)發(fā)現(xiàn)這種只能是行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，其在現(xiàn)階段還不夠成熟。所以，到最后還是采用了激光雷達(dá)。 現(xiàn)在激光雷達(dá)的最新應(yīng)用應(yīng)該是谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)，而美國(guó)的火星車(chē)以及中國(guó)的月兔號(hào)其實(shí)都是運(yùn)用了這個(gè)技術(shù)，這也從另一方面說(shuō)明了這個(gè)技術(shù)的可靠性。
雷鋒網(wǎng)：市面上為什么很少看見(jiàn)使用激光雷達(dá)的機(jī)器人？
陳士凱：機(jī)器人要想普及，自主定位行走是必不可少的，用SLAM算法可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。只是目前應(yīng)用被卡住了，而其中的關(guān)鍵點(diǎn)就是在激光雷達(dá)的價(jià)格上。
目前，全世界除了我們以外，僅有日本德國(guó)等少數(shù)幾個(gè)企業(yè)有能力生產(chǎn)激光雷達(dá)，但其價(jià)格都不低。去年曾有報(bào)道，加州大學(xué)伯克利分校的一位研究生Behnam Behroozpour試圖將全3D圖像成型系統(tǒng)——LIDAR，封裝進(jìn)一個(gè)可以被輕松使用的固態(tài)包里。但其成本價(jià)也得好幾百美元。而谷歌無(wú)人車(chē)的激光雷達(dá)的價(jià)格更是在1萬(wàn)美元以上（據(jù)稱是7萬(wàn)美元）。一般服務(wù)機(jī)器人完全承受不起這么貴的元器件。
而我們的RPLIDAR 360度激光雷達(dá)價(jià)格只需要幾百塊人民幣，雖然跟上萬(wàn)美元的谷歌所使用的激光雷達(dá)還有一定的差距，但在一般家庭機(jī)器人上已經(jīng)夠用了。
雷鋒網(wǎng)：激光雷達(dá)在技術(shù)有何難點(diǎn)，你們的創(chuàng)新點(diǎn)在哪里？
陳士凱：技術(shù)上，精度越高越好，我們的技術(shù)可以達(dá)到毫米級(jí)精度的，但是要想達(dá)到這樣的精度，在工藝上就有很大的難題了。
1、精度上，要想達(dá)到遠(yuǎn)距離毫米級(jí)精度，對(duì)光學(xué)及測(cè)量工藝其實(shí)都有很大的要求。
2、速度上，其實(shí)傳統(tǒng)的激光測(cè)距儀價(jià)格并不貴，淘寶上可能幾百塊錢(qián)就可能買(mǎi)上一個(gè)，但其測(cè)量速度特別慢，可能需要幾秒鐘才能完成，而激光雷達(dá)，需要在一秒內(nèi)完成幾千上萬(wàn)次的測(cè)量。所以傳統(tǒng)激光雷達(dá)的價(jià)格也非常貴。
我們之所以能將激光雷達(dá)的價(jià)格降至幾百塊錢(qián)，其實(shí)與采用了一種完全不同于傳統(tǒng)激光雷達(dá)的測(cè)量原理分不開(kāi)。
傳統(tǒng)上，激光雷達(dá)是通過(guò)測(cè)量激光飛行時(shí)間來(lái)測(cè)距的，光速乘以激光從發(fā)射到反射回來(lái)所需的時(shí)間，該數(shù)值的一半即為兩者之間的距離。該原理需要非常精準(zhǔn)的時(shí)間測(cè)量。這里的成本很大。
而RPLIDAR 360結(jié)合了計(jì)算機(jī)視覺(jué)的方法，通過(guò)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)圖形在不同距離下呈現(xiàn)的視覺(jué)差異，利用三角函數(shù)等數(shù)學(xué)原理，間接測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離。同時(shí)，我們還利用了類(lèi)似于電腦的硬件加速技術(shù)，使得數(shù)據(jù)處理速度得以大大提高。
目前，我們能夠做到6米范圍內(nèi)每秒2000次的采樣頻率，而且還是360度掃描。
雷鋒網(wǎng)：除了做底層元器件，你們還做什么？
陳士凱：我們目前主要有三塊業(yè)務(wù)：
1、底層關(guān)鍵元器件：RPLIDAR 360度激光雷達(dá)開(kāi)發(fā)套件
2、機(jī)器人導(dǎo)航定位All-In-One解決方案：Slamware
Slamware包括了傳感器、硬件、軟件和參考設(shè)計(jì)等多個(gè)層次的產(chǎn)品?？梢詭椭脩艨焖佟⒎奖愕募す釹LAM技術(shù)整合到用戶的產(chǎn)品中。幫助用戶快速實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)建圖，并實(shí)時(shí)規(guī)劃路徑，避免與環(huán)境中的物體發(fā)生碰撞。
3、通用機(jī)器人平臺(tái)：Zeus機(jī)器人平臺(tái)
我們也利用自己的技術(shù)，做了這款機(jī)器人整機(jī)Zeus，不同于一般的機(jī)器人，我們開(kāi)放了軟硬件接口。硬件上，Zeus可以擴(kuò)展額外硬件設(shè)備以完成不同應(yīng)用，比如說(shuō)商場(chǎng)導(dǎo)購(gòu)、餐廳上菜等。而在軟件上，還可以基于APP框架開(kāi)發(fā)各類(lèi)具體機(jī)器人控制應(yīng)用。
其中，核心業(yè)務(wù)是RPLIDAR 360以及Slamware解決方案，我們希望能夠?qū)⒆约旱募夹g(shù)運(yùn)用到其他機(jī)器人廠家那里，幫助更多的機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自由行走的夢(mèng)想。而完整整機(jī)更多的將作為展示與宣傳平臺(tái)，通過(guò)它可以更為直觀地展示RPLIDAR 360激光雷達(dá)的性能。
總結(jié)：
人口老齡化現(xiàn)象的加劇，正催熟著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。如果說(shuō)機(jī)器人是人類(lèi)解決養(yǎng)老與勞動(dòng)力緊缺等問(wèn)題的終極大招，我們現(xiàn)在正在見(jiàn)證著機(jī)器人的崛起。
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