思岚科技CTO黄珏珅:机器人自主定位导航是时代的刚需|2021 CTIS

林志佳

林志佳

· 6月10日

目前,基于激光雷达的SLAM自主定位导航是最成熟的行业解决方案。

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思岚科技CTO黄珏珅:机器人自主定位导航是时代的刚需|2021 CTIS

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6月9日,首届 CTiS 2021消费者科技及创新展览会在上海新国际博览中心正式开幕。在钛媒体联合CTIS共同打造的“AI·创新数字生活主题论坛”上,思岚科技CTO黄珏珅发表题为“机器人自主定位导航是时代的刚需”的演讲分享。

黄珏珅在演讲中表示,对于机器人来说,需要解决三大技术问题:我在哪里,要去哪里,应该怎么去?自主定位导航是时代的刚需,几乎所有服务机器人的应用核心都依赖于自主定位导航。但是,传统定位导航技术成本高,自行研发难度大。而目前,基于激光雷达的SLAM自主定位导航是最成熟的行业解决方案。

SLAMTEC思岚科技是全球首家提供消费级产品领域的高性能机器人定位导航解决方案及相关核心传感器的领导品牌,产品包括激光雷达、机器人自主定位导航系统等。公司CTO黄珏珅毕业于上海交通大学,毕业后创立橙创数码科技,从事手机游戏开发。加入思岚科技后,主导开发Slamware机器人室内定位导航系统、Slamware Core机器人室内导航定位模块、RPOS机器人操作系统、Robot Studio机器人管控平台等核心产品。

黄珏珅指出,思岚科技研发的自主定位导航技术就解决了两个问题:一个是它如何去理解你的环境,如何去知道自己在环境中的位置信息,这部分我们叫做自主建图与定位;第二个部分是,我在知道环境情况后,可以实现自主导航、自主行动的功能。

从产品角度上来说,思岚通过激光雷达、辅助传感器,并以自主地图构建、实时定位和路径规划算法(嵌入在Slam Cube内),实现机器人的自主定位导航,而不需要技术人员去规划路线。

黄珏珅强调,对于机器人类型的产品,在具备自主定位导航能力以后,它可以在非常多、不同场景里面有各种各样的应用。他相信,随着技术的发展,人类就可以跟机器人说帮我去厨房拿一罐可乐,这件事情就在不远的将来可以实现。

黄珏珅在演讲结尾总结称:“我们思岚科技这样一个通用的导航定位解决方案,它是能够去适应各种不同的应用需求,各种不同场合工作的需求。”

以下为黄珏珅演讲实录:

自我介绍一下,我是思岚科技的CTO黄珏珅。

我在公司主要做技术这块工作,今天给大家分享的主题是“自主定位导航是时代的刚需”。

首先,我先介绍一下思岚科技。我们主要做导航定位,目标是能够让机器人在室内环境实现自主行动。

成立时间来说也比较早,2009年就作为一个爱好者团体成立,2013年成立了公司。我们做机器人的自主定位导航也有差不多12年时间了。我们的使命是,赋予机器人自主行动的能力,跨越技术和成本的鸿沟。

接下来,我们聊一下什么是机器人的自主定位导航。

在哲学上有三个终极的问题:我是谁?我在哪儿?我要去哪里?而对于机器人来说,它也有三个终极的问题:我在哪里?我要去哪里?以及我要怎么运行过去?事实上,机器人自主定位导航就是解决了这样一个问题。

大家现在家里面逐渐开始有扫地机器人这样一些产品了,希望利用技术设计好路线就可以工作。所以,自主定位导航解决的核心问题就是:怎么样能够让机器人在人类事先并不了解,且随时变化的环境情况下,可以实现自主的行动,实现它自主的工作。这也是所有机器人能够实用化的前提。

只有这样,我们才能让机器人在成本可控的情况下,走到各个不同的工作环境。包括像家里面去打扫卫生,包括在商场里面给我们带路,或到工业现场去做自动化搬运等工作。

我认为,导航定位行业的最核心痛点是,像GPS这样的方案已经经过了验证,它是非常可靠的;北斗系统也提供了比GPS更可靠的定位能力,也提供了更高的精度。但是,为什么我们没有一个技术可以实现可靠的室内定位。这根本原因还是在于,这些信号它是很容易受到建筑物遮蔽的,在室内你是收不到GPS和北斗这些信号的。同样的道理,如果我们在室内去部署UWB(超宽频,这是一种具备低耗电与高速传输的无线个人区域网络通讯技术)或蓝牙基站技术的话,它的实施成本就非常高昂。

那么,思岚科技研发的自主定位导航技术就解决了两个问题:一个是它如何去理解你的环境,如何去知道自己在环境中的位置信息,这部分我们叫做自主建图与定位;第二个部分是,我在知道环境情况后,可以实现自主导航、自主行动的功能。

从产品角度上来说,我们在这一技术中使用了核心传感器(硬件)——激光雷达,它相当于机器人的眼睛,让它能够看得见周围的环境。然后再利用算法,和我们导航定位的解决方案,它就相当于机器人的大脑一样,能够去理解并进行路径规划和运动控制。

激光雷达通过高速激光测距,用于实现对环境、障碍物的实时测量。堪称机器人的眼睛。而RPLIDAR为思岚近7年自主研发的心血产物,可实现最远25米半径,毫米级别的测量精度。其核心优势在于保持低成本的同时实现了与工业级别激光雷达相媲美得性能。并且稳定量产销售。

不过,现在我们去实现这样一个自主定位导航的系统,有两个困难:一是技术难度比较大,整个系统偏向于学术科研,主要面向实验室环境,把复杂的算法做成标准化的导航定位模块和系统,所以需要有非常高的技术门槛;另一个则是成本门槛,这个我们在2013年就已经实现了,我们可以把RPLIDAR激光雷达量产价格低到几百元。

作为思岚来说,我们主要业务是说,我们能够为这个行业赋能,能够去把定位导航这样一个复杂的技术,无论从硬件还是到软件,我们能把它做成标准化的产品,让大家的机器人都具备这样的能力。

具体从激光雷达产品来说,大体上分为两类:A系列激光雷达是基于三角测距的,或是主打性价比的激光雷达系列;而S系列和T系列是基于光的飞行设计,主打低成本的激光雷达,他们能覆盖的范围已经到40米和80米了,已经和国外顶尖的产品去进行PK了。

目前,思岚A3系列激光雷达已经能实现25米的测量范围,和每秒16k Sps(测量频率),这是非常高的。

对于一个能够实现自主定位导航的机器人来说,定位导航解决方案还需要辅助传感器,或者有时候被称为9自由度的传感器,它是用来去估计机器人姿态的。

我们把这些传感器和算法,以及计算资源,集成到这个模块上面,有了这样的模块,再配合激光雷达,以及其他一些辅助的传感器,就能让机器人具备自主行动的能力。它里面主要包含了自主建图、自主定位,以及实时的路径规划和运动控制。它的功耗也非常小,非常适合各种不同尺寸,不同功耗要求的机器人产品。

事实上,SLAMWARE与生物的小脑类似,即采集外部传感器数据(如激光雷达、视觉信号)作为输入,并控制机器人进行各种运动决策、进行实时自主的空间探索和定位。在硬币大小的模块中,集成了激光SLAM算法、自主环境路径搜索、障碍物规避、自主返回充电以及针对各类实际行业应用而开发的完整业务逻辑。

除此之外,我们有大量客户可能是在市场中做上层应用,而在下游运动层面、电源管理的部分、自动充电的部分则不是他们的专业领域,那么,我们就会在此提供标准化的机器人平台,集成多个资源,集成了导航定位解决方案,集成了激光雷达,集成了超声波传感器等。

我们提供了标准化的接口,让我们的用户能够在这个结构的基础上,非常快速的开发出来面向他们具体应用需求的产品,然后推向市场。

对于思岚来说,我们提供的产品线涵盖了从最前端的激光雷达,作为机器人的眼睛这样一个传感器系列的产品,一直到我们导航定位的解决方案,到机器人平台,以及针对一些行业的深度定制的主题应用都是可以提供出来的。

最后,我们介绍一下雅典娜(Athena)轻型机器人平台。

我们认为,这是一款可以把成本控制的非常优秀的一款产品。我们第一次能把机器人底盘对外售价控制在一万块钱以内,最低价格只需要六千块钱。但它内部则十分强大,集成了A3激光雷达,或者是40米的S系列的激光雷达。

而且我们还在雅典娜上集成了超声波传感器、防碰撞传感器、防跌落传感器等,来作为机器人内部定位硬件传感器的补充。正因如此,它的使用场景也变得非常广泛,比如在超市当中,结合深度学习的功能去进行货架巡检;在比如在机场里面帮助搬运行李;做道路的指引;也可以在餐厅里面给我们端茶送水,帮我们把菜送到我们餐桌上。

对于机器人类型的产品,在具备自主定位导航能力以后,它可以在非常多、不同场景里面有各种各样的应用。我相信,随着技术的发展,我们就可以跟机器人说帮我去厨房拿一罐可乐,这件事情就在不远的将来可以实现。

现在来说,我们的客户还是比较广泛的,基本全球都有我们的客户,头部企业也基本是我们的客户。

最后我想说,我们这样一个通用的导航定位解决方案,它是能够去适应各种不同的应用需求,各种不同场合工作的需求。

谢谢大家。

本文系作者林志佳授权钛媒体发表,并经钛媒体编辑,转载请注明出处、作者和本文链接
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