思岚科技：SLAM技术实现机器人智能移动

作者：太阳

本文刊登于《世界经理人》杂志

随着当前行业的深入发展，SLAM技术在市场上的应用重点已从原先的寻求商业切入点转移到寻求成本合理且更加可靠的产品上来。

过去几年，由于扫地机器人的出现，SLAM一时成为业界口中的热词。尤其这一次的疫情，SLAM的重要性更是愈发凸显，医护助理、运输配送等机器人都离不开这一核心技术。

SLAM一直被认为是机器人实现自主定位导航的关键技术。其全称是Simultaneous Localization and Mapping，意思是“即时定位与地图构建”，原理是对周围环境进行扫描，构建与真实环境一致的地图，并对机器人位置进行定位，从而规划正确路径，引导机器人安全抵达指定目的地。随着这一技术的应用场景不断拓展，市场需求也在不断扩张，越来越多的企业开始投入到SLAM技术的研发中。

“SLAM技术是机器人自主导航、汽车无人驾驶、VR/AR行业都必须具有的核心技术。哪怕是各类生物，包括我们人本身，也是时刻在大脑中进行着类似SLAM技术实现的过程来帮助理解周围环境的。”上海思岚科技有限公司创始人兼CEO陈士凯在接受世界经理人采访时表示。

在他看来，机器人要实现自主行走，除了通过激光雷达为机器人装上“眼睛”来识别环境，还离不开关键技术SLAM，它相当于为机器人安装一个控制行动的“小脑”。

随着行业的发展，SLAM技术在市场上的应用重点已从原先的寻求商业切入点转移到寻求成本合理且更加可靠的产品上来。“这也恰是思岚科技一直以来的发展重点。我们将继续定位在为行业提供满足需求、高性能且较低成本的自主导航定位解决方案这一方向上。”陈士凯表示。

管理变革

作为国内最早从事机器人自主定位导航技术的企业之一，思岚科技的核心研发团队在机器人自主定位导航及核心传感器方面拥有丰富的研发和实践经验。深耕行业7年，公司也由原先7、8个人的技术团队扩展到目前的百人规模。通过技术研发和产品迭代不断为机器人市场提供高效可靠的解决方案，思岚科技至今已拥有360°扫描测距激光雷达RPLIDAR（“眼睛”）、模块化自主定位导航系统SLAMWARE（“小脑”）及通用型服务机器人平台ZEUS等三条核心产品线。

据陈士凯介绍，从技术发展来看，目前基于激光的SLAM技术已经比较完善，从原先基于多粒子滤波模型发展到现在的基于图像化的闭环检测模型，在实际应用中已基本能处理大部分的问题。但在实际产业落地中还有一些非常现实的挑战有待解决，比如怎么更好地提高大场景下的可靠性、如何应对环境变化不至于出现定位丢失等问题，都是目前行业中需要进一步优化的地方。

“实际的落地场景中，其主要挑战在于相关技术原理理论和实际现场各类边界问题导致的差异。一个可能在公司实验室条件中运行良好的导航定位系统，到了实际现场就可能出现各类问题。”陈士凯表示，比如在商场环境中，经常会有店铺装修改造，机器人在其中工作时，就很容易因为环境变化而出现异常状况。“在产品开发中往往难以预先估计到这些变化，而且现场发生的问题大多具有偶发性，可能下一回同样的问题就很难再现。”

针对这种情况，目前思岚科技的产品会结合云端管理和数据日志记录等方式来进行现场问题的追溯。“通过这几年的实际应用效果看，这种方式可以很有效地捕捉现场遇到的各类问题，并且可以非常容易地在后期通过数据日志在模拟环境中回放来确定和修复问题。”陈士凯表示。

据了解，思岚科技研发的激光雷达早期系统以及导航定位的核心算法和系统均是由公司的合伙人团队自身所带来的。合伙人团队毕业于上海交大和北航的计算机、自动化专业，在创业前大多在国内外企业中参与技术研发。“自公司正式成立以来，研发团队的培养一直是思岚科技的核心重点，目前公司已具备从软件算法、系统底层构架、硬件电子到光学机械领域的完整的人才体系，同时也积累了多项发明专利。”陈士凯表示。

产业迎来下半场

陈士凯表示，国内在SLAM相关理论方面的进展从早先完全依赖国外“进口”，已发展至目前基本持平甚至在局部领域领先海外研究的阶段，而这主要的原因则在于国内机器人产业让相关研究者有了实际实践的可能。

“虽然早先激光方式的SLAM或视觉方式的SLAM都来自海外研究，但到了实际产业落地的时候，国内的行业应用在这几年给予了这些理论具体的验证机会。当然目前海外的相关研究底蕴还是比较扎实的，国内目前借助产业落地取得了一些突破，未来在核心理论方面有待进一步提高。从技术角度来看，国内外的主要差异在于核心理论和实际落地的发展差别。与海外更注重算法模型的理论完备性和相关理论的前瞻性探索不同，国内更加注重具体应用以及产业落地中解决可靠性、功能多样性、运行性能（算力成本等）等方面，即关系实际产品使用、落地的功能的改良。”陈士凯补充。

经过多年的实际产品化，思岚科技不断优化SLAM系统在实际场景中建图的可靠性与精细度以及应对环境变化的灵活性。据了解，在国内服务机器人领域，思岚科技的市场份额已占据70%左右，其机器人自主定位导航方案已应用于微软、壳牌、优必选、科大讯飞、软银等知名企业的服务机器人项目中。业务辐射亚洲、欧洲、北美等全球20多个国家和地区，服务企业用户超过2000家、个人用户累计超过10万。

另一面，由于国内机器人产业的迅速发展，行业即将迎来发展的下半场，以SLAM技术为依托的机器人则显示出巨大的市场潜力。据IFR统计，我国工业机器人密度在2017年达到97台/万人，已经超过全球平均水平，预计我国机器人密度将在2021年突破130台/万人，达到发达国家平均水平。2019年，我国工业机器人市场规模达到57.3亿美元，到2021年，国内市场规模进一步扩大，预计将突破70亿美元。我国服务机器人的市场规模快速扩大，成为机器人市场应用中颇具亮点的领域。到2021年，我国服务机器人市场规模有望接近40亿美元。

在国内SLAM技术的应用场景中，服务机器人尤其需要具有更高的自主导航智能系统。相较于使用环境相对固定的工业机器人，商用领域的场景更为复杂多变，对使用者的要求也更低。而随着产业的深入发展，消费市场对自主导航系统的技术要求更高的同时，对成本降低的需求也会进一步增强。

基于上述两点原因，思岚科技在创立初期便抢占了商用场景作为SLAM技术应用的切入赛道。“像思岚科技早先从自主研发低成本激光雷达入手，极大降低了实现一套激光SLAM系统的成本，这样使得原本只有在实验室条件下才有可能进行的相关验证和开发变得相对容易。”陈士凯说。

商用市场的应用要求对SLAM技术带来了更多挑战的同时，也让其在实践的过程中逐渐趋于完善。与此同时，工业领域的市场需求也让思岚科技看到了潜在的巨大商机。从当前思岚科技研发的产品来看，虽然更多用于商用场景，但另一方面，思岚科技也在布局工业场景的相关产品，如远距离的小型40米dTOF激光雷达以及自带有SLAM建图能力的建图雷达。

对于思岚科技的未来发展的相关规划，陈士凯表示：“随着国内外工业行业产业升级，对于机器人导航智能性和成本的挑战也在不断提高。因此，未来思岚科技的产品也将会在工业场景中广泛应用。”

作为一家坚持发展自身核心技术的企业，思岚科技在激光雷达系统、SLAM和导航控制领域已处于国内外领先地位。随着未来解决方案的进一步优化，思岚科技将迎来更多不同场景的应用落地。