不可否认,即便视觉方案在智驾领域里风头正劲,但在机器人领域仍不受待见。
可以想象,一款售价不菲的智能移动机器人,却只能做到婴孩般的“步履蹒跚”,那所谓的智能移动本身也就成了笑话。
在深刻认识到视觉导航这一“深坑”之后,行业内的玩家们迅速调转了方向。而事实也证明,坚持激光导航技术路线无疑是他们最为正确的决定之一。
在2020年前后,扫地机器人迎来了自己的黄金发展期:市场规模年年激增、网络热度节节攀升,扫地机器人一跃成为了过去几年最亮眼的智能家居产品。而这一亮眼成绩的背后,除了疫情催化与智能化浪潮的推动,扫地机器人的导航技术进步是更为关键的因素。
从2010年第一台搭载激光导航技术(LDS SLAM)的扫地机器人Neato问世以来,十几年间,硬件、算法不断迭代,激光导航技术早已是行业最成熟和应用最广泛的技术方案。它精度高、反应快、稳定性高的技术优势,让它成为了中高端产品的标配。
而与之相比,视觉导航虽然成本更低,却只用于低端产品,以至于人们只通过导航方案的类型来判断产品的优劣。如果深究这一“刻板”印象的产生,就会发现,这似乎本就是它的“宿命”。
从技术发展历程来看,视觉导航技术在扫地机器人上的应用并不比激光导航晚多久。扫地机器人较早应用视觉导航技术可追溯到2012年,当时美国出现了以 VSLAM 视觉导航技术的扫地机产品,其后iRobot、戴森以及国内厂商科沃斯等厂商陆续发布了相关产品。
然而从市场反馈来看,这类产品基本表现平平,甚至是“翻车”。这类产品平庸的功能表现,视觉导航成为了直接原因。环境光线依赖性强、 算力要求高,硬件负担重、精度与鲁棒性不足,难以解决的三大缺陷,让视觉导航技术始终难当大任。因此,市场一直缺乏相对成功的案例,不断加深人们的刻板印象。
既然视觉方案能在智驾领域“风生水起”,那么,在机器人领域就没有潜力吗?
由于激光雷达受限于自身属性,点云无法区别纹理信息,不具备场景辨识能力,在智能决策和智能交互方面存在天然缺陷。而与激光雷达相比,视觉传感器可以获取丰富的纹理信息,拥有强大的场景辨识能力,能够真正像人一样感知环境、认知环境。而这对于机器人的意义显然无需多言。
只是技术潜力虽大,却难以兑现。
视觉方案的优势也造就了难以解决的缺陷。视觉技术可以获取更多丰富的信息,但数据处理量也巨大,因此,对算力要求很高。其次由于视觉算法的开发难度极高,投入很大短时间却很难看到回报。同时,摄像头虽然能够模仿人眼,但显然达不到人眼对光线的适应能力,当环境光线出现变化,便会对系统产生影响。多种因素之下,导致现有的视觉导航方案基本有着精度低、稳定性不足的缺点。
只有解决这些难题,视觉方案才能真正释放潜力。
技术研发从来没有捷径,每一次技术的重大升级,往往都需要底层技术创新。
用时多年,INDEMIND从0到1走出了一条自己的路。
作为视觉技术起家的机器人技术公司,从早期的视觉模组产品,到如今的机器人视觉解决方案,INDEMIND一直坚信着视觉技术的潜力。经过多年的努力,INDEMIND在机器人的导航、避障、决策、AI交互等关键技术和产品开发方面均有了丰富的积累,并推出市面上首款真正意义上的纯视觉导航方案「家用机器人AI Kit」。
「家用机器人AI Kit」以INDEMIND自研的INDEMIND OS Lite家用机器人AGI系统为核心,搭配面向家用小型机器人专门研发的一体化立体视觉模组,可实现家用机器人导航定位、智能避障、路径规划、决策交互等核心功能,是包含软硬件的ALL IN ONE解决方案。
想要摆脱低端标签,就需要降本不降效,让视觉方案真正适配扫地机器人平台,为此,INDEMIND针对性研发了多种轻量化技术和智能化技术。
现有的视觉导航方案在算力上大多需要TX2及以上,甚至PC级算力需求,对CPU、GPU或NPU、内存均有较高要求。而基于INDEMIND多种轻量化技术,轻量化VSLAM、轻量化Depth、轻量化深度学习模型,同时还在硬件上,还采用NEON加速等方式,显著降低了算力要求。目前,INDEMIND视觉导航技术搭载4核A53/A55级别芯片即可满足需求,能够适配如RK3566(全解决方案情况下,双目视觉多传感器融合SLAM、双目Depth、物体识别及整机完整SDK)。
在实际表现上,INDEMIND视觉方案不仅能够媲美激光雷达的精度,也有着极高的稳定性。
对于光线影响问题,INDEMIND开发了一套系统化环境补光策略,包含主动式环境补光配置和光照变化条件下的建图策略,在实际表现中,面对强光直射、无光源、昏暗等特殊光照环境均能无差异工作,满足全天候作业要求。
在有效解决这些天生短板之后,还有一个无论是视觉方案还是激光雷达方案都亟需解决的问题,智能化。为此,INDEMIND进一步自研智能决策引擎、三维语义地图、智能避障、脏污识别、智能作业等核心技术,全面迭代机器人的智能化能力。
基于拥有空间感的三维语义地图和脏污识别能力,配合专门开发的决策交互引擎,机器人能在语义层次上理解环境信息,模仿人类大脑对环境理解的方式,进行策略处理,实现多种智能化的业务逻辑,如策略化智能避障、“按需清洁”脏污等等。
值得一提的是,INDEMIND脏污识别技术不仅能够稳定识别多种家庭常见脏污,脏污检出率也达99%以上,是业内少有的成熟化方案。