近些年，“懶人經(jīng)濟(jì)”快速興起，智能家居市場火熱異常，智能洗碗機(jī)、智能吸塵器等產(chǎn)品越來越受到人們的追捧，其中尤其是掃地機(jī)器人最為搶眼。

不過，已購消費(fèi)者對(duì)該產(chǎn)品的評(píng)價(jià)卻爭議不斷，不少消費(fèi)者表示掃地機(jī)器人實(shí)際表現(xiàn)并不好用。雖然目前市面的掃地機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)經(jīng)歷了多次技術(shù)升級(jí)，但類似亂撞，避障失靈，錯(cuò)位、卡死的問題卻依然頻頻發(fā)生，大大影響了實(shí)際體驗(yàn)。

01

激光已顯弊端，視覺能否補(bǔ)足

作為掃地機(jī)器人的核心技術(shù)，導(dǎo)航技術(shù)直接關(guān)系到掃地機(jī)器人如何識(shí)別周圍環(huán)境，如何規(guī)劃清掃路線，如何避開障礙物，如何提高清掃效率等。目前市面上主流掃地機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)主要有兩種，一種是激光導(dǎo)航，一種是視覺導(dǎo)航。

激光導(dǎo)航技術(shù)起步較早，應(yīng)用也較為廣泛，是目前最成熟的掃地機(jī)器人導(dǎo)航方案，具有精度高、反應(yīng)快、穩(wěn)定性高的優(yōu)勢。

不過激光導(dǎo)航本身也有著致命的缺點(diǎn)，受激光傳感器的布局限制，掃地機(jī)器人容易產(chǎn)生探測盲區(qū)，導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生避障失靈、延遲等問題，這也是目前市面上大部分激光掃地機(jī)器人的通病;而且所建地圖環(huán)境信息較少，在實(shí)現(xiàn)智能交互方面也有著很大的缺陷。

此外，掃地機(jī)機(jī)器人采用的激光雷達(dá)多為單一信息采集模式，在走廊等類似場景中容易出現(xiàn)假回環(huán)，導(dǎo)致位置丟失，無法快速準(zhǔn)確重新定位。

對(duì)于消費(fèi)者而言，智能化一直是最關(guān)注的點(diǎn)之一。而目前大多數(shù)激光方案的掃地機(jī)器人經(jīng)常因避障限制造成卡機(jī)、誤觸、誤掃等問題，需要消費(fèi)者隨時(shí)協(xié)助作業(yè)，這顯然與用戶的初衷相悖。

需求升級(jí)，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品力的要求越來越高，然而技術(shù)研發(fā)卻長期落后市場。產(chǎn)品面臨迭代，如何找到一種功能性更強(qiáng)、智能拓展性更高的導(dǎo)航技術(shù)已成為了行業(yè)性難題。而隨著近些年計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)取得突破性發(fā)展，視覺導(dǎo)航方案逐漸出現(xiàn)在各大廠商的視野。

02

應(yīng)用性更強(qiáng)，技術(shù)優(yōu)勢明顯

視覺導(dǎo)航，顧名思義，即模擬人的視覺，通過搭載視覺傳感器采集環(huán)境信息，獲取機(jī)器在空間中的位置、方向和其他信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境的識(shí)別和導(dǎo)航。

從工作原理上講，視覺導(dǎo)航可以獲取海量的、豐富的紋理信息，擁有強(qiáng)大的場景辨識(shí)能力。視覺導(dǎo)航通過雙目采集到的2D環(huán)境信息，經(jīng)過算法處理生成的三維環(huán)境地圖，擁有豐富的語義信息，不僅可解算出機(jī)器與障礙物的距離，還有它的體積以及屬性信息，這對(duì)實(shí)現(xiàn)智能避障和交互提供了充足的前提條件。

當(dāng)然，視覺導(dǎo)航的缺點(diǎn)也很明顯，主要表現(xiàn)為精度不足和穩(wěn)定性較差。在靜態(tài)且簡單的環(huán)境中，激光導(dǎo)航方案要優(yōu)于視覺導(dǎo)航方案，但在復(fù)雜和動(dòng)態(tài)物體的環(huán)境中，視覺導(dǎo)航方案因?yàn)榭梢垣@取豐富的紋理信息，效果要明顯優(yōu)于激光方案。從家居環(huán)境的特征上說，視覺方案在避障和交互方面獨(dú)具優(yōu)勢，在精度和穩(wěn)定性上仍需突破。

不過毫無疑問，作為近幾年來掃地機(jī)器人行業(yè)新興的導(dǎo)航方案，視覺導(dǎo)航被業(yè)界眾多人士認(rèn)為將會(huì)替代激光導(dǎo)航成為下一代主流導(dǎo)航技術(shù)。

03

技術(shù)升級(jí)，精度和功能性全面提升

針對(duì)視覺導(dǎo)航的缺點(diǎn)，國內(nèi)新銳計(jì)算機(jī)視覺公司INDEMIND軟硬件同時(shí)著手，針對(duì)掃地機(jī)器人推出了雙目視覺導(dǎo)航軟硬件一體化方案。降低成本的同時(shí)，首先將導(dǎo)航精度提升到激光雷達(dá)的層級(jí)，實(shí)現(xiàn)定位精度<1%，姿態(tài)精度<1°。

以技術(shù)為驅(qū)動(dòng)，重新構(gòu)建軟硬件一體化底層架構(gòu)，根本上解決視覺硬件薄弱和算法開發(fā)度較低的問題。在硬件上，通過和高精度校準(zhǔn)算法同步，攝像頭和其他傳感器可以實(shí)現(xiàn)微秒時(shí)間同步，硬件端可以實(shí)現(xiàn)低誤差測距。在算法上，依靠自研VSLAM算法，構(gòu)建出全局三維地圖，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。

在避障方面，雙目視覺導(dǎo)航方案提供的大視角深度解算和AI物體識(shí)別功能，提供0.05-1.5m范圍內(nèi)誤差小于1%的深度計(jì)算，能識(shí)別精度可達(dá)<2cm，能識(shí)別十幾種大類，數(shù)百種常見家居用品，并根據(jù)識(shí)別信息，如數(shù)據(jù)線、插板、寵物糞便等特定障礙物實(shí)現(xiàn)不同距離的策略性避障，避免卡死、纏繞、誤觸等情況的發(fā)生。

在密集低矮障礙物測試中，搭載INDEMIND雙目視覺導(dǎo)航模組的掃地機(jī)器人規(guī)避每一個(gè)障礙物。

在智能交互方面，雙目導(dǎo)航方案基于立體視覺可實(shí)現(xiàn)智能跟隨目標(biāo)移動(dòng)，配合交互指令，實(shí)現(xiàn)指定區(qū)域清掃，同時(shí)支持開放式智能決策、交互模板從而實(shí)現(xiàn)更多個(gè)性化需求，如智能安防，看護(hù)等。

關(guān)鍵詞： 掃地機(jī)器人