【导语】2023年底,禾赛科技在智能驾驶领域取得显著进展后,涉足了一个新兴且充满潜力的市场——智能割草机。随着全球智能割草机需求的增长,禾赛科技凭借其在激光雷达领域的技术积累,与高端智能家电品牌MOVA合作,成功定制了专为割草机设计的激光雷达JT系列。这一创新不仅解决了智能割草机在感知和定位上的痛点,还预示着激光雷达将成为智能割草机的主流方案,开启智能家居生态的新篇章。
2023年底,在智能驾驶上逐渐打开局面的禾赛科技,接到了一个新项目。 这个项目的搭载标的,不是禾赛这几年来费心啃下的智能汽车,而是一个国内消费者鲜少接触到的设(shè)备(bèi)——割(gē)草(cǎo)机。 智能割草机,是这几年刚刚兴起的新赛道。 虽然国内市场不大,但海外需求可观。数据显示,全球共有2.5亿个私人花园,由此催生出的智能割草机销量去年已达180万台。 这其中(zhōng),不(bù)依赖埋线的新型智能割草机则超过了20万台。 随着智能化技术的发展,传统的割草机(jī)市(shì)场(chǎng)迎(yíng)来(lái)变(biàn)局(jú),中(zhōng)国(guó)公(gōng)司(sī)开(kāi)始(shǐ)入(rù)场(chǎng),并(bìng)带(dài)来(lái)了(le)多(duō)种(zhǒng)技(jì)术路线的解决方案。 激光雷达,在扫地机、智能驾驶等领域规模应用后,也被视为智能割草机的理想传感器。 这又是一个对性能和成本有着严苛要求的(de)场(chǎng)景(jǐng),但(dàn)禾赛决定接受这个挑战。 禾赛科技机器人感知业务副总裁刘兴伟告诉亿欧汽车: 一方面,背靠着智能驾驶等领域的技术积累和量产经验,禾赛有信心能够完成; 另一方面,经过充分的市场调研,禾赛也评估智能割草机未来市场会爆发,是个值得长期投资的领域。 QYResearch调研显示,2024年全球激光雷达割草机器人市场规模大约为5.5亿美元(约合39.5亿元人民币),预计2031年将达到22.1亿美元(约合158.7亿(yì)元(yuán)人(rén)民(mín)币(bì))。这意味着,激光雷达有机会再次突破一个百亿级市场。 2025年1月举行的CES上,禾赛正式对外发布了这款专门为割草机定制的激光雷达——JT系列。 不到5个月的时间,JT系列就交付了超过10万台,创下机器人领域激光雷达的最快交付速度。 与禾赛合作的是高端智能家电品牌MOVA,其推出的两款割草机——MOVA 600和MOVA 1000,都搭载了JT系列,自今年3月登陆亚马逊以来便迅速走俏,特别是MOVA 1000,仅用两个月就在德国、法国等主要市场占据了智能割草机榜首。 今年4月,禾赛与可庭科技签署战略合作协议,未来一年内将为后者提供30万颗JT系列激光雷达,用于MOVA割草机。 在智能割草机的强烈需求下,2025年禾赛在机器人领域激光雷达的出货量将超过20/30万台,超过过去几年的总和,呈现爆发式增长。 这也将助力禾赛今年“120-150万台”的年度目标达成,成为禾赛业务的新兴增长极。
割草机的智能化,也经历了漫长的迭代。
在很长一段时间里,所谓的智能割草机,采用的是一种“埋线式”技术,也就是在草地里预埋电磁感应线,以此来划定工作区域,机器人则随机碰撞移动。
这样的工作模式效率低下,体验也不好,因此一直没有真正打开市场。
2020年前后,UWB超宽带、RTK定位等各种定位和避障技术发展,割草机迎来了新一波“无边界”的智能化浪潮,一批中国厂商就此切入这个领域。
2023年,MOVA也开始研发智能割草机。
与智能驾驶类似,智能割草机的作业主要也分为四个环节——感知、定位、规划和执行,规划和执行的技术相对成熟,感知和定位则是一大痛点,因为割草机在户外草地工作,环境多变且地形复杂。
MOVA最早尝试了行业内比较主流的RTK方案。
RTK是一种以卫星差(chà)分(fēn)信(xìn)号(hào)来(lái)实(shí)时(shí)修(xiū)正(zhèng)定(dìng)位(wèi)的(de)技(jì)术(shù),在(zài)开(kāi)阔(kuò)环(huán)境(jìng)下(xià)表(biǎo)现(xiàn)出(chū)色(sè),欧(ōu)洲(zhōu)一(yī)些(xiē)老(lǎo)牌(pái)割(gē)草(cǎo)机(jī)供(gōng)应(yīng)商(shāng)如(rú)富(fù)世(shì)华(huá),就(jiù)在产(chǎn)品(pǐn)迭(dié)代(dài)中(zhōng)转(zhuǎn)向(xiàng)了(le)这(zhè)类(lèi)技(jì)术(shù)。
而(ér)一(yī)向(xiàng)更(gèng)卷(juǎn)的(de)国(guó)内(nèi)厂(chǎng)商(shāng),为(wèi)了(le)达(dá)到(dào)更(gèng)好(hǎo)的(de)定(dìng)位(wèi)和(hé)避(bì)障(zhàng)效(xiào)果(guǒ),则(zé)倾(qīng)向于采用RTK+视觉的融合路线。
但RTK方案有相当(dāng)的(de)局(jú)限(xiàn)性(xìng)。一(yī)方面,其运行需搭配基站使用,无论是单独插杆还是接入公共基站网络,都需付出额外的费用;
另一方面,RTK的稳定性不高,易受环境影响,遇到遮挡(dǎng)物(wù)或(huò)不(bù)同(tóng)的天气,就会丢定位,导致地图重建,降低使用体验。
MOVA割草机器人业务CTO秦岭在接受亿欧汽车采访时表示,公司在技术布局上采取“双轨并行”策略,同时推进两种主流技术的研发。在割草机行业仍普遍依赖RTK插杆技术的时候,MOVA团队率先将目光投向了激光雷达。
虽然MOVA团队也曾研发过基于RTK的原型机,但发现它一直不能完美地解决丢定位和偏移的问题,因此完全转向了激光雷达方案。
激光雷达作为感知和探测器件,已经在智能汽车、扫地机器人等领域广泛应用,其通过激光扫描和地图匹配可实现厘米级定位,且受光照、遮挡等环境影响较弱,很快便成了智能割草机的可选传感器。
秦岭表示,相较于智能汽车,智能割草运行速度更低,安全边际更高,当前的激光雷达在性能上是过剩的,成本也偏高,于是决定和禾赛联合开发一款专用于割草机的激光雷达。
MOVA向禾赛提出了几项指标,包括360度的FOV、多线束等,核心诉求是,既要保障点云的质量和精度,又要在很大程度上控制住成本——这是一个不小的挑战。
好在,这并不是一个从零开始的项目。
禾赛在robotaxi、智能汽车等领域已经积累了丰富的产品和量产经验,机器人团队便基于成熟的AT系列,与MOVA共同研发了一款用于割草机的迷你型3D激光雷达,即后来的JT16。
JT16可以实现厘米级精准3D地图构建,相比于RTK方案,用户可以遥控割草机建立地图边界,无需复杂的安装和调试,而且不受天气、光线、信号等因素影响,能更好地应对户外复杂条件。
相比于其他类型的激光雷达,JT16的一大亮点是360度无死角的覆盖面,它能让割草机在建图中一次性获取完整的环境信息,仅需一颗,无需原地调转方向,便能感知并识别周边障碍物的距离。
据刘兴伟介绍,在实际应用中,构建一个1000平方米草地的三维环境,JT系列仅需3.5分钟即可完成建图。
相比之下,前向纯固态雷达在覆盖面积上会显著受限——其水平FOV为120度,单次扫描只能获取有限的区域信息,割草机器人需要频繁移动和调整方向,才能完成整个草坪的扫描建图。
这不仅会大幅增加割草机的行进路程,降低作业效率,而且在频繁转向的过程中,定位精度也容易受到干扰,发生偏移。
比如,在空旷的前庭草坪上,当割草机背对房屋时,由于前向固态雷达的视野受限,无法探测到后侧的房屋等参照物,会导致定位失效。
而360度激光雷达有全向探测能力,能识别后方房屋等物体,保持精准定位。
激光雷达,将成为主流方案将激光雷达应用在割草机器人上,成本是个绕不开的课题。
数(shù)百(bǎi)、上(shàng)千(qiān)欧(ōu)元(yuán)售(shòu)价(jià)的(de)智(zhì)能(néng)割(gē)草(cǎo)机(jī)器(qì)人(rén),成(chéng)本(běn)敏(mǐn)感(gǎn)度(dù)极(jí)高(gāo)。
相(xiāng)较(jiào)于(yú)纯(chún)视(shì)觉(jué)、RTK+视(shì)觉(jué)等(děng)主流(liú)技(jì)术(shù)路线(xiàn),激(jī)光(guāng)雷(léi)达(dá)在(zài)价(jià)格(gé)上(shàng)要(yào)高(gāo)出(chū)一(yī)筹(chóu)。
不(bù)过(guò),近(jìn)年(nián)来(lái)随(suí)着(zhe)国(guó)内(nèi)智(zhì)能(néng)驾(jià)驶(shǐ)的(de)飞(fēi)速(sù)发(fā)展(zhǎn),激(jī)光(guāng)雷(léi)达(dá)早(zǎo)已(yǐ)从(cóng)早(zǎo)期(qī)的(de)精(jīng)密(mì)仪(yí)器(qì)蜕(tuì)变(biàn)成(chéng)可(kě)用(yòng)的(de)工(gōng)业(yè)零(líng)件(jiàn),其(qí)成(chéng)本(běn)也(yě)大(dà)幅(fú)降(jiàng)低(dī)。
以(yǐ)禾(hé)赛(sài)为(wèi)例(lì),其(qí)代(dài)表(biǎo)产(chǎn)品(pǐn)AT128(一(yī)款(kuǎn)128线(xiàn)的(de)长(zhǎng)距(jù)混(hùn)合(hé)固(gù)态(tài)激(jī)光(guāng)雷(léi)达(dá)),价(jià)格(gé)已(yǐ)从(cóng)最(zuì)初(chū)的(de)约(yuē)2000美(měi)元(yuán),降(jiàng)至(zhì)约(yuē)400美(měi)元(yuán)。
这(zhè)为(wèi)激(jī)光(guāng)雷(léi)达攻破割草机器人这样的新兴市场提供了坚实的基础。
秦岭告诉亿欧汽车,相比于于RTK等主流方案,目前激光雷达的方案成本是高一些,但在可接受范围内。
这在很大程度上便得益于禾赛在激光雷达领域的积累,特别是集成化设计与平台化布局,以及MOVA割草机的产量可以达到的规模效应。
一个重要的方面是,禾赛连续多年在激光雷达芯片上投入自研,已经迭代了四代芯片平台,而不断提高器件集成度,能在提升性能的同时缩减体积,由此才实现大规模前装量产。
JT16也不例外。
据刘兴伟介绍,其采用的是禾赛第四代芯片架构,突破了激光雷达传统的器件分立式设计,以高度的垂直整合提升了收发模块的集成度。
JT系列是基于禾赛超高清AT系列平台开发,后者拥有历经市场验证的成熟收发架构,收发模块显著提升的同时,核心光学扫描结构也大幅简化。
AT系列累计已出货超百万台,无论是在技术架构还是零部件成本上,JT16都有所裨益。
“很多用在AT系列上的器件,拿过来就能直接用,底层的一些电路设计也都是相通的。”刘兴伟向亿欧汽车表示,也正是基于这样的一些优势,JT系列可以在几个月的时间内就完成研发,迅速量产。
为了让激光雷达更好地用在割草机上,MOVA与禾赛一同研发,确认了16线束的方案。
高线束,意味着更丰富的点云信息,可以清晰识别更复杂的障碍物,但高线束也意味着高成本。
秦岭表示,相较于更高清的激光雷达,16线在点云密度和市场表现之间可以达到最优平衡。
JT16采用360度机械旋转雷达设计,这个架构赋予了其高精度测距与全向均匀的点云性能,虽然受限于线束,不能像车规级产品那样分辨出物体到底是什么,但其感知功能稳定,能在遇到障碍物时迅速反应,避免碰撞。
有业内人士也表示,绝大多数情况下,割草机只需识别物体是否存在,不需要清晰辨别花盆等物品的具体轮廓,所以无需过多地强调分辨率高。
从长远来看,随着激光雷达在割草机器人上的应用增加,其有望成为主流这个领域的主流方案。
据灼识咨询数据,2024年全球智能割草机器人(包含“埋线式”)的销量约为38.35万台,预计2025年将达98.63万台。目前,欧洲市场的智能割草机渗透率在10%-30%之间,而在北美市场则不足6%。
业内普遍认为,这是一个具有广阔潜力的领域,未来将突破百亿美元规模。
激光雷达会成为智能割草机的标配吗?未来,智能割草机(jī)的(de)感(gǎn)知(zhī)方(fāng)案(àn)又(yòu)会(huì)有(yǒu)怎(zěn)样(yàng)的(de)发(fā)展(zhǎn)趋(qū)势(shì)?
随(suí)着(zhe)激(jī)光(guāng)雷(léi)达(dá)性(xìng)能(néng)的(de)提(tí)升(shēng)和(hé)成(chéng)本(běn)的(de)下(xià)降(jiàng),这(zhè)个(gè)传(chuán)感(gǎn)器(qì)在(zài)扫(sǎo)地(de)机(jī)器(qì)人(rén)上(shàng)已(yǐ)经(jīng)基(jī)本(běn)标(biāo)配(pèi),而(ér)在(zài)智(zhì)能(néng)驾(jià)驶(shǐ)领(lǐng)域,则(zé)基(jī)于(yú)不(bù)同(tóng)的(de)技(jì)术(shù)路线(xiàn)、功(gōng)能(néng)需(xū)求(qiú)以(yǐ)及(jí)产(chǎn)品(pǐn)定(dìng)位(wèi),演(yǎn)化(huà)出(chū)不(bù)同(tóng)的(de)配(pèi)置(zhì)策(cè)略(è)。
刘(liú)兴(xìng)伟(wěi)的(de)看(kàn)法(fǎ)是(shì),智(zhì)能(néng)割(gē)草(cǎo)机(jī)也(yě)会(huì)基(jī)于(yú)应(yīng)用(yòng)场(chǎng)景(jǐng)和(hé)产(chǎn)品(pǐn)定(dìng)位(wèi),出(chū)现(xiàn)几(jǐ)类(lèi)不(bù)同(tóng)的(de)传(chuán)感(gǎn)器(qì)配(pèi)置(zhì)方(fāng)案(àn):
在(zài)2-300平(píng)的(de)小(xiǎo)面(miàn)积(jī)草(cǎo)地(de)上(shàng),以(yǐ)视(shì)觉(jué)方(fāng)案(àn)为(wèi)主;
在(zài)600-2000平(píng)的(de)中(zhōng)等(děng)面(miàn)积(jī)草(cǎo)地(de)上(shàng),激(jī)光(guāng)雷(léi)达(dá)方(fāng)案(àn)能(néng)够(gòu)发(fā)挥(huī)足(zú)够(gòu)优(yōu)势(shì);
在(zài)2000平(píng)以(yǐ)上(shàng)的(de)草(cǎo)地(de)上(shàng),可(kě)以(yǐ)采用(yòng)激(jī)光(guāng)雷(léi)达(dá)+RTK或(huò)激(jī)光(guāng)雷(léi)达(dá)+视(shì)觉(jué)的(de)混(hùn)合(hé)方(fāng)案(àn),以(yǐ)实(shí)现(xiàn)更(gèng)好(hǎo)的(de)覆盖。
秦岭也告诉亿欧汽车,MOVA近期也发布了首款AI双目视觉技术的智能割草机MOVA ViAX系列,目前还在开发激光雷达+视觉的方案,引入AI功能,增强识别能力,“这对更大面积草坪上的定位会有帮助,避障能力也会有所增强。”
对于绝大多数场景的智能割草机来说,激光雷达已经成为最合适且可用的方案。
不难想象,随着激光雷达的规模进一步提升,智能割草机行业也将迎来新一轮传感器的升级迭代,新的增长机会孕育而出。
“这不仅是割草机的升级,更是智能家居生态进化的重要里程碑。据公开数据推算,到2029 年全球搭载3D激光雷达的机器人规模将达到 500 万台,环境感知能力将成为各类机器人的标配。”刘兴伟表示。
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