百平世界里的自動駕駛

  自動駕駛技術(shù)的躍遷,正在重塑著城市道路新秩序。

  這其中既包括特斯拉、蔚小李等造車新勢力對百年汽車工業(yè)發(fā)起的挑戰(zhàn),也包括諸如行駛在城市街道角落環(huán)衛(wèi)車的自動駕駛升級。

  實際上,被自動駕駛技術(shù)顛覆的遠不止汽車產(chǎn)業(yè)。在千萬家庭的百平世界里,掃地機器人的涌入,正在改變著家庭道路環(huán)境。

  24個傳感器與家庭自動駕駛系統(tǒng)

  ?一個100㎡的家庭環(huán)境會有什么?

  桌椅家具,日用家電,男女主人,貓狗寵物……對于掃地機器人的研發(fā)而言,這些都需要考慮進去,實際上,需要被考慮的又遠遠不止這些。

  在家庭100㎡這個小世界里,自動駕駛的復(fù)雜度并不低,早期掃地機器人用戶經(jīng)常遇到這樣的情況:

  在面對電線、鞋襪、體重秤,甚至寵物糞便這類地面低矮障礙物時,掃地機器人經(jīng)常無法很好地工作,甚至因卷入電線而被迫停止工作,只能等到主人下班回家后進行“救援”。

  這是因為主流掃地機器人采用的激光雷達普遍居于掃地機器人頂部,僅僅依靠頂部的激光雷達無法識別到8cm以下的物體,這就使得掃地機器人早年間的技術(shù)方案與其主要負責(zé)地面清潔的研發(fā)初衷看似有些矛盾。

  家中有小孩兒或?qū)櫸锸遣簧偌彝サ某B(tài),在這類家庭中,早期掃地機器人用戶會發(fā)現(xiàn),掃地機器人的工作效率和清掃能力有太多不盡人意。

  這是因為環(huán)境中存在運動物體時,動態(tài)遮擋就成了一個不可避免的問題,這種情況直接影響到掃地機器人路徑規(guī)劃結(jié)果,如何將這些運動物體遮擋與桌椅板凳等環(huán)境中的靜態(tài)物體遮擋區(qū)分開來,也就成了掃地機器人一個需要解決的難題。

  諸如此類,都是掃地機器人技術(shù)團隊在家庭環(huán)境下需要攻克的自動駕駛難題,為了解決這些難題,整個行業(yè)經(jīng)歷了十數(shù)年的技術(shù)爬坡,最終摸索出一套多傳感器融合方案。

  近日,追覓全自動旗艦掃地機器人S10 Pro正式發(fā)布,官方數(shù)據(jù)顯示,S10 Pro是追覓目前為止開發(fā)難度最大、應(yīng)用傳感器最多的一款產(chǎn)品。

  為了適應(yīng)復(fù)雜的家庭道路環(huán)境,追覓S10 Pro配備傳感器多達24個,除了用于常規(guī)定位導(dǎo)航的激光雷達、用于解決低矮障礙物避障的結(jié)構(gòu)光和RGB攝像頭外,S10 Pro還加入了輔助沿邊清掃的紅外傳感器,用于識別地毯的超聲波傳感器,用于防跌落的懸崖傳感器……這些傳感器構(gòu)建了一個復(fù)雜的自動駕駛系統(tǒng)。

  一個細節(jié)是,AI視覺的加入讓障礙物實景識別成為可能,通過對6大類、超30種障礙物的實景識別,掃地機器人可以采取不同的避障策略,如果識別出是桌椅腿的話,可以采用更接近的清掃策略;如果識別出是電線的話,則可以采用繞行策略。

  這樣的AI識別工作原理看似簡單,背后實則潛藏著龐大的工作量。例如,想讓掃地機器人在家庭環(huán)境中識別出拖鞋,就需要將市面上常見的各類拖鞋都買回來,然后擺放在不同位置進行拍照,接著通過大量的實景圖片訓(xùn)練掃地機器人的用于實景識別的AI模型,模型訓(xùn)練完成后會被放到掃地機器人的避障數(shù)據(jù)庫中。

  在實際家庭環(huán)境中,掃地機器人遇到障礙物后會與避障數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進行實時比對,達到閾值就會判定為拖鞋,并標注在地圖上。

  這是追覓全自動掃地機器人S10 Pro的AI視覺輔助避障整個工作流程,這其中不僅要掃地機器人自身有強大的算法、足夠的算力做支撐,還需要追覓每家掃地機器人廠商有一套足夠精細的避障數(shù)據(jù)庫,這個數(shù)據(jù)庫龐大程度遠超想象。

  不過,輔助避障僅僅是AI視覺對于掃地機器人能力提升的冰山一角,它更大的價值在于讓掃地機器人的機器人屬性開始得以體現(xiàn),當掃地機器人能夠進行遠程看護,當掃地機器人在床下找到孩子丟失已久的玩具時,這些都是之前掃地機器人無法實現(xiàn)的附加價值。

  同樣是在這代產(chǎn)品中,追覓自動駕駛系統(tǒng)迎來了第三波大的版本迭代。

  改進LDS

  2021年2月,追覓掃地機器人L10 Pro發(fā)布,不同于第一代掃地機器人的VSLAM定位導(dǎo)航方案,這代產(chǎn)品轉(zhuǎn)向了當時國內(nèi)主流的激光雷達方案,這樣的技術(shù)路線后來被一直沿用至今。

  激光雷達作為掃地機器人主流定位導(dǎo)航方案普遍優(yōu)于VSLAM,一個主要原因是,VSLAM方案定位精度在5-10cm之間,而激光雷達做定位導(dǎo)航則可以將精度控制在1cm以內(nèi),然而,即便是這1cm的偏差,經(jīng)過日積月累,同樣會出現(xiàn)地圖邊界點重疊、錯位等問題。

  為此,2021年,追覓內(nèi)部著重對導(dǎo)航精度、定位精度兩項指標進行過攻堅和優(yōu)化,經(jīng)過這輪算法優(yōu)化,追覓跨越了激光雷達定位導(dǎo)航穩(wěn)定性的問題。

  解決了穩(wěn)定性問題后,追覓開始思考另一個問題——如何讓下一代掃地機器人在建圖能力上更進一步。

  2022年年初,追覓開始對LDS方案進行進一步優(yōu)化,這次優(yōu)化的是位置點計算能力。

  在家庭環(huán)境中,掃地機器人啟動清掃任務(wù)后,會先通過激光雷達掃描當前環(huán)境,計算掃地機下一個需要到達的路徑點,在前往下一個路徑點時,通過激光雷達進行定位導(dǎo)航,結(jié)構(gòu)光和AI視覺進行避障,并將障礙物標注在地圖內(nèi),從而平穩(wěn)地行駛到第二個路徑點,之后的運動過程依次重復(fù)這樣的工作。

  在這個過程中,追覓研發(fā)團隊發(fā)現(xiàn),掃地機器人出現(xiàn)位置計算錯誤是一個很常見的問題,這一問題直接導(dǎo)致地圖偏移、地圖重疊,于是他們想到一個辦法——在掃地機器人一邊行走一邊定位過程中,實時與之前的定位進行比對,出現(xiàn)計算錯誤時進行實時位置矯正,這也就是S10 Pro中加入的實時地圖矯正功能。

  實時地圖矯正功能的加入,讓S10 Pro定位導(dǎo)航系統(tǒng),或者說是S10 Pro的自動駕駛系統(tǒng)有了自糾錯能力,也成為這代產(chǎn)品一個鮮為人知的變化。

  給掃地機升升溫

  2022年,多功能基站開始在掃地機器人行業(yè)廣泛應(yīng)用,多功能基站讓掃地機器人不僅能夠清潔地面,還擁有了自清潔能力,再次解放了用戶雙手,這也是掃地機器人出現(xiàn)的初衷,為掃地機器人進一步普及奠定了基礎(chǔ)。

  追覓S10 Pro同樣是一個帶有多功能基站的掃地機器人,能自動洗拖布、自動集塵、自動烘干、自動加注清潔液、自動補水的全能基站,只需輕輕一點,便可讓家務(wù)隱形、讓生活簡單。

  與此同時,追覓S10 Pro就地面清潔和用戶體驗上還做了升級:

  作為采用雙圓盤拖布拖地的掃拖一體機器人,S10 Pro是首個將圓盤拖布做成升降式的產(chǎn)品,據(jù)鋅產(chǎn)業(yè)了解,這款產(chǎn)品通過加入螺旋結(jié)構(gòu)能夠?qū)A盤拖布升起7-8mm,可以實現(xiàn)上地毯、回充回洗的時候都能夠自動抬升拖布,避免濕拖布打濕地毯、避免臟拖布對地面造成二次污染。

  除此以外,針對掃地機器人長久以來存在的噪音表現(xiàn)不佳的問題,追覓也針對風(fēng)機結(jié)構(gòu)、風(fēng)道設(shè)計、隔音材料等方面進行了改進,據(jù)官方數(shù)據(jù)顯示,這樣的優(yōu)化最終使得追覓比掃地機器人風(fēng)機主流供應(yīng)商提供的產(chǎn)品有一定提升。

  不過,目前掃地機器人在國內(nèi)滲透率仍不足10%,整個行業(yè)還有待進一步升級。

  如果說室內(nèi)自動駕駛技術(shù)讓家庭自動清潔走上了一條高速公路,那么,這條路才剛剛開始。本文來自微信公眾號 鋅產(chǎn)業(yè)(ID:xinchanye2021),作者:金旺

(免責(zé)聲明:本網(wǎng)站內(nèi)容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿,凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息,均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準確性及可靠性,但不保證有關(guān)資料的準確性及可靠性,讀者在使用前請進一步核實,并對任何自主決定的行為負責(zé)。本網(wǎng)站對有關(guān)資料所引致的錯誤、不確或遺漏,概不負任何法律責(zé)任。
任何單位或個人認為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識產(chǎn)權(quán)或存在不實內(nèi)容時,應(yīng)及時向本網(wǎng)站提出書面權(quán)利通知或不實情況說明,并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細侵權(quán)或不實情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后,將會依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實,溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開相關(guān)鏈接。 )