美国扫地机器人渗透率只有 11%,iRobot 为何能独占大半?

美国扫地机器人渗透率只有 11%,iRobot 为何能独占大半?

近年来,消费机器人得到飞速发展,尤其是扫地机器人,似乎已经开始走向平民化。扫地机器人市场渗透率究竟有多大?中国的渗透率只有 3%;而对于美国这样高度工业化的国家,扫地机器人的渗透率也只有 11%。

现在看来并不炙热的市场,iRobot 一家倒是占据了全球市场的 60%,在美国甚至高达 85%,雷锋网近日採访了 iRobot 技术副总裁 Chris Jones 博士,就其背后的技术支撑和产品策略进行剖析。

从军用到消费,iRobot 看到的是更大的市场

iRobot 于 1990 年由美国麻省理工大学的 3 位机器人专家科林‧安格尔(Colin Angle)、海伦‧格雷纳(Helen Greiner)和罗德尼‧布鲁克斯(Rodney Brooks)共同创立。

由于消费型机器人在当时来看还很遥远,最初 iRobot 定位在军用机器人领域,NASA 使用的第一台 Micro Rover,就是受到 iRobot 开发的第一款定位在太空探索的机器人 Genghis 的启发而研製的。之后,又有诸如排雷机器人 Ariel、战术机器人 iRobot PackBot、小型无人地面车辆 SUGV 等。

美国扫地机器人渗透率只有 11%,iRobot 为何能独占大半?

iRobot 的太空探索机器人 Genghis。

直到 2002 年,iRobot 才开始试水消费领域,推出 Roomba 扫地机器人的第一款产品。随着在消费型机器人领域不断深入,2016 年年初 iRobot 出售了其国防安全业务资产,同年进入中国市场,成立上海分公司,也就有了现在消费机器人领域的这一方霸主。

从军用到消费,Chris Jones 博士表示,主要还是看到了消费类市场的巨大潜力和增速迅猛。以扫地机器人为例,在美国,扫地机器人的渗透率只有 11%,中国的渗透率更低,只有 3%,而这个市场未来必然会成倍增长,因而也会有更大的市场和机会。

iRobot 的实力 3 招

iAdapt 智慧化清扫技术

iAdapt 智慧化清扫技术可谓是 iRobot 的最大靠山。这项技术主要用来帮助机器人在未知的环境中进行路径规划,找到更高效的导航方式。iRobot 的 iAdapt 智慧化清扫技术最开始用在排雷机器人(Ariel)上,这也为之后对扫地机器人进行路径规划和导航打好了前期基础。

家居环境是很複杂的,也是可能变化的,iRobot 在 2016 年发表的 Roomba 980 配备的 iAdapt 已经更新到 2.0 版本,可以提供包括边角清洁模式、脱困模式、线缆防缠绕模式、污垢探测模式等多重智慧路径规划和清扫模式,每秒可进行 60 次智慧决策。

Chris Jones 博士解释,要达到机器人的的智慧路径规划,不能只考虑走直线,因为家里的环境都是杂乱无章的,也有很多障碍物,要使其清洁到每一处空间的话就需要做到智慧,例如在墙角要进入墙角模式、在污垢区要有污垢清洁模式。下一代 iAdapt 会更加智慧,也会考虑更多应用场景。

vSLAM 机器视觉

SLAM 技术是指机器人在未知环境中从一个未知位置开始移动,在移动过程中根据位置估计和地图进行自身定位,同时在自身定位的基础上建造增量式地图,达到机器人的自主定位和导航。

vSLAM 中的「v」是「视觉」(vision)的意思,vSLAM 是 SLAM 技术的一个分支,也是计算机视觉的一部分,具体来讲是透过一个镜头捕捉丰富的环境资讯,使地图绘製和定位更加精确。

相对于光学雷达技术,vSLAM 可以展示更多细节。简单来讲,你可以认为光学雷达技术获取的是 2D 资讯,vSLAM 获取的则是 3D 资讯。Chris Jones 针对这一技术解释称,光学雷达捕获到的只是周围环境的一个切面,并没有太多细节,因而在定位和地图绘製过程中可参考的东西也比较少。因此,iRobot 在研发过程中投入更多的是 vSLAM 技术及其他机器视觉技术。

软硬体结合能力是关键

软硬体结合能力被 iRobot 视为胜过其他扫地机器人的一项核心竞争力。

一台扫地机器人最重要的技术是它的系统,包括硬体和软体两方面。硬体方面包括机身及其配备的感测器(例如图像感测器);软体方面有地图绘製、导航技术等。

软体和硬体结合更能体现创新和研发,如果一台扫地机器人软硬体结合能力较差,使用起来会出现诸多问题,现在市场中有诸多扫地机器人公司,也不乏有硬体或软体做得很优秀的,但是在软硬体结合能力上的表现还是很差,因而使用起来会出现很多问题。软硬体结合能力被 Chris Jones 认为是其在激烈的竞争中保持领先地位的关键一点。

未来重点投入软体和 AI

加强软体能力

在软体创新上,是 iRobot 未来投入的重点。

硬体方面,iRobot 做过军用机器人、商业机器人、机器人玩具,已经积累了相当的能力。而在软体方面,Chris Jones 表示,现在已经在加强软体上的投入,以工程师团队组成为例,之前 iRobot 硬体工程师和软体工程师的比例是 7:1,现在则是 2:1。未来还会继续加强。

机器视觉与机器学习是关键

2017 年,iRobot 将 13% 的营收(1.13 亿美元)用在研发上,其中有很大一部分投入在机器视觉和机器学习上。Chris Jones 表示,机器视觉和机器学习是他们研发的两大战略技术。

vSLAM 只是计算机视觉中的一部分,机器人透过 vSLAM 能够知道周围的环境,包括地面环境是什幺状况。未来 iRobot 会用计算机视觉做更多的事情,要辨识出周围的是人、还是家用电器,并且根据不同的状况来做出合理的决策和反馈,也是其发展方向之一。

全球产品策略

iRobot 并不生产硬体,而是採用 OEM 代工模式,另外,值得一提的是,iRobot 全球所有的代工厂都设在中国。雷锋网认为,这应该是基于成本和市场两方面的考虑。

做为一家全球性公司,iRobot 必须考虑各种应用场景,确保各项功能满足多元化的需求,其中,Roomba 和 Braava 两款主打产品就是面向全球的通用产品。同时,也针对中国市场进行了定制化设计。最新产品 Braava jet 就为中国用户设计了可以取下来清洗的清洁垫,而在美国用的则是一次性的清洁垫。

小结

做为全球做消费类机器人最红的公司之一,iRobot 的强悍绝对不是盖的。就目前市场占有率来看,全球市场占有率高达 60%,在美国超过 85%,从 2002 年到现在出货量高达 2,000 万台,也是暂时没对手了。

而从产品角度来看,iRobot 900 系列最大工作範围为 185 平方公尺,另外加入自研的 iAdapt 和 vSLAM 演算法,智慧决策能力也是很不错的。

大家可能会担心电池的问题,据 iRobot 给出的数据:在实验室测试结果,Roomba 980 单次运行时间可以达到 2 小时,Roomba 960 可以达到 75 分钟。实际应用中平均算来每充满一次电也可以工作 45 分钟时间,也是够家居应用的。