中国人工智慧企业100强 -思岚科技(68/100)

中国人工智慧企业100强 -思岚科技(68/100)


上海思岚科技有限公司(SLAMTEC) 位于上海张江,拥有长达6年的机器人自主定位导航算法、激光传感器及机器人硬件系统的研发经验。

公司致力于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。主要产品包括低成本激光测距扫描传感器(RPLIDAR)、基于激光的即时定位与地图构建导航系统(SLAM)与适于商业环境的宙斯(Zeus)机器人通用平台。

经过不断改进和优化,思岚科技逐渐形成了一整套解决方案,包括360度激光扫描测距雷达RPLIDAR、自主定位导航模组SLAMWARE、以及通用型服务机器人平台ZEUS。

相信在很多人的畅想里,机器人至少要能像人一样自主行走。要实现这个功能,一方面要求机器人实时感知周围环境,另一方面需要它能够自主定位和导航。

由于对精度要求很高,室内导航和定位一直以来是业界难题。SLAM(实时定位和建图)技术的发展为室内机器人定位导航提供了可能。不过,为了“看”到周围环境,SLAM技术还需要辅以激光雷达或摄像头等传感器来配合使用。

激光雷达是计算机视觉领域比较成熟的技术,但是,传统工业用激光雷达由于元器件成本高,售价基本都在万元级别,不适合消费级领域。

而摄像头方案由于尚不成熟,无法进行较远距离的精确识别。因此,市场上一度缺少成本低、性能好的机器人定位导航解决方案。

让机器人实现自主行走,是陈士凯一直以来的梦想。

从创客团队到正式公司

陈士凯是一位标准创客,从小喜欢捣鼓电子产品的他,早早就接触到了电脑,而后顺理成章地读了计算机,学了编程,并先后进入微软研究院和英特尔做操作系统方面的工作。

从2009年开始,他和高中、本科同学一起创立了RoboPeak团队,致力于研发低成本的室内机器人定位导航解决方案。

由于团队多是做软件出身,最初两年很难做出成型产品。2011年,随着华为硬件工程师刘义春的加入,团队的硬件短板得到了补齐,最终成功做出了小型机器人车RPMini以及可扫描二维平面地图的激光雷达 RPLidar两款产品。

从早期粗糙的机器人原型到相对成熟的产品方案,团队经历了不少波折和迷茫,也积累了大量技术和团队协作经验。创始团队成员的坚持以及阶段性成果的取得,更加坚定了陈士凯将项目商业化的决心。

2013年10月,RoboPeak正式注册公司,命名为“思岚科技”(Slamtec)。

自主定位导航全套解决方案

这个由SLAM改造而来的名字起得一目了然,思岚科技提供的就是基于激光雷达的机器人自主定位导航解决方案。

由于 RoboPeak团队从一开始就是采用模块化思路开发机器人,因此之前积累的技术都可以直接拿来用。

经过不断改进和优化,思岚科技逐渐形成了一整套解决方案,包括360度激光扫描测距雷达RPLIDAR、自主定位导航模组SLAMWARE、以及通用型服务机器人平台ZEUS。

360度激光扫描测距雷达RPLIDAR

传统工业激光雷达大多采用光飞行时间法(TOF),导致成本昂贵。为了降低成本,并保证测量效果,思岚科技采用三角测距法,在RPLidar中加入微型摄像头,用摄像头拍摄激光照射到的目标物体,再利用图像识别方法及图形学算法计算距离信息。

这种方案对于消费级机器人来说已经足够,RPLIDAR可以实现在16米测距半径内,完成每秒4000次的激光测距,并实现毫米级别的测距精度。

除了适用于消费级机器人,这款产品还可以用于环境扫描与3D重建、障碍物检测与规避、多点触碰与人机交互领域。

RPLIDAR先后出了两个版本,相较RPLIDAR A1,RPLIDAR A2在产品厚度、采样频率、采样次数、以及供电方式等方面都进行了改进。

首先,产品体积往往是激光雷达在消费级领域应用的限制。思岚科技通过重新设计内部机械系统,定制了无刷电机,使得整体系统更加紧凑,厚度仅4厘米,是目前最薄的激光雷达,能够很大程度上节省安装空间;

其次,激光雷达采样频率越高,测量精度越高,采样点越密集,越能快速地响应环境信息并进行避障。A2的采样频率由5Hz提升至10Hz,也就是每秒10圈,配合内置算法,可以大幅提高测量精度;同时,A2采样次数由每秒2000次提高至4000次,机器人可以获得更加密集的采样点。

最后,供电方式在很大程度上决定了电子产品的使用寿命。A2用光磁融合技术替代了传统的导电滑环,减少了运转中的摩擦,使得A2的设计寿命延长至五年。

此外,由于激光雷达传感器量产工艺复杂,多数系统无法实现量产或者保证较高良品率,思岚采用完全自主研发的自动化生产线工艺和生产设备,实现非常高的量产工艺稳定性和良品率。

自主定位导航模组SLAMWARE

SLAMWARE是一种单模块化机器人自主定位导航模组,集成了基于激光雷达的SLAM及配套路径规划功能,内置多种机器人运动控制算法,可以实现未知环境中的即时定位、路径规划,并直接输出高达5cm分辨率的机器人周围环境地图,且不存在误差累计问题。

使用方法很简单,只要提供5V供电并与RPLIDAR激光雷达连接即可工作。同时,SLAMWARE还提供了通讯接口,结合SDK即可实时获取高精度机器人位置信息,以及SLAMWARE自主构建的环境地图数据,方便进行灵活、多样的功能扩展。

由于激光雷达在遇到玻璃、纯黑物体或其他平面物体时,无法进行识别。因此,SLAMWARE还支持超声波传感器,防跌落传感器、碰撞传感器以及深度摄像头的数据,利用多种传感器信息融合,实现更加智能、实用的自主运动。

此外,思岚科技还推出了专门针对清扫机器人的定制方案——SLAMWARE SDP,可以实现路径规划、清扫智能逻辑及自主返回充电等功能,同时通过内置的WIFI系统,可轻松实现手机APP控制。

通用型服务机器人平台ZEUS

这是一个整合方案。思岚科技将自主研发的多传感器方案、自主定位导航模组等全部整合在一起,形成了这款通用型服务机器人平台。

除了激光雷达和自主定位导航模组的众多功能,这款平台还配备了云端远程管理系统,能够实现云端地图存储、高级路径规划、机器人在线监控以及多机器人协作,配合手机APP及电脑终端,可以对机器人进行便捷的管理和控制。

应用场景几乎适用于任何商用环境,包括办公场所视频会议,商场导购、餐饮递送及移动信息查询,银行、医院客服及相关业务办理等。

思岚科技也会针对客户的不同使用场景提供定制化服务。当然,这款平台也可以用于家庭陪伴机器人,实现机器人在不同房间内的自由活动。

服务机器人市场蓄势待发,多传感器融合是大势所趋

相比工业机器人,诞生于90年代后的服务机器人市场是一块正待爆发的新兴市场。根据IFR(国际机器人联盟)报告数据,目前全球已经有300多家服务机器人初创公司。

到2018年,包括家用机器人在内的全球服务机器人销量有望达到3500万台,销售额有望突破280亿美元。

中国一直以来是全球工业机器人消费大国,占有率高达56%,但目前服务机器人的使用密度还比较低。随着中国人口红利消失,以及相关技术的成熟,服务机器人市场有望在近几年实现爆发式增长。

在此背景下,国内外也相继出现了一些面向消费级机器人的自主定位导航方案提供商,其中有相对成熟的激光雷达方案,也有新兴的单目、双目摄像头方案。

新兴市场爆发早期,由于各项技术尚未成熟,很难有一种方案或传感器能够解决所有问题。无论何种方案,都需要在成本和性能之间做出最好的平衡。

陈士凯表示,思岚科技不会局限于单一技术解决方案,把激光、视觉以及其他方案相结合,去解决特定场景下的实际问题,才是他们努力的方向。