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服务机器人的中场战事:优地科技的“内外”突围策略

云谷创新谈 · 创新中心 2023-01-16 4937
摘要:第11期云谷创新谈邀请了优地科技总裁——顾震江,阿里云解决方案总监——周琴霞,就“服务机器人”话题,从服务机器人核心技术、落地场景、室内外业务拓展、企业出海、云上运维等方面进行深入探讨。

机器人主要分为工业机器人、服务机器人、特种机器人,其中服务机器人常见于我们的日常生活,经常可以看到酒店的走廊里行驶着一辆辆配送服务机器人,将餐食送到客人手里。近年来人力成本高涨,机器代替人工趋势上升,实体场景对于服务机器人的需求不断增加。

据IFR数据显示,2021年中国服务机器人的市场规模达113亿美元,行业企业数超10万家,服务机器人市场正进入商业发展的黄金期。在过去两年里,服务机器人赛道资本活跃,据不完全统计,2021到2022年里服务机器人赛道相关融资事件213起,融资规模超600亿元。其中,优地科技近两年获得近5亿元的C轮融资。

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优地科技致力于用机器人、低速自动驾驶等技术赋能实体商业场景,为全球客户提供室内外低速自动驾驶产品与解决方案,打造覆盖酒店、文娱、园区、开放道路等多场景的室内外末端无人配送或者清洁服务网络生态,是业内实现机器人和低速自动驾驶设备量产商用化的企业之一,并形成了优小妹、优小弟、优小哥、优小姑室内外服务机器人产品矩阵。

选择”,是顾震江和优地科技创业历程中的关键词。

时间回到2013年,顾震江离开UT斯达康,创办了优地科技,转身成为服务机器人行业的创业者。那时候的服务机器人还处在技术探索的阶段,没有大规模的商业化落地。

顾震江是个行业幸运儿,初创业就得到了老东家UT斯达康的天使轮投资,2016年优地科技成为NVIDIA的合作伙伴,为其自动驾驶芯片提供设计解决方案;优地科技还与国防科大、解放军指挥学院等军方科研单位合作,进行无人驾驶开发。

此时的优地科技,主要工作落点在室外场景,集中在无人驾驶领域。

但随着工作的推进,顾震江发现整个室外无人驾驶的产业链面临着成本高等问题,无人驾驶产品采用的激光雷达成本高昂,最便宜的也要数万美金,开放道路的无人驾驶彼时尚未具备大规模商业化落地的条件。

顾震江和团队认为“虽然看到了行业的珠穆朗玛峰顶,但还是选择从下开始往上爬”。“我们当时的想法是降维开始追求早日商业落地,从开放道路转向室内,从50公里/小时缩小至5公里/小时,从载人的无人驾驶出租车变为室内配送机器人。从商业化的角度来看,服务机器人比较容易实现规模突破。”

2016年开始,优地科技从室内配送场景着手,在一次又一次的“选择”中找到自己的突围策略。

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落地场景的选择

在顾震江看来,场景的选择大于技术,没有场景,就没有机器人

对于还不成熟的初创企业来说,选择某个场景后,还需要经过1~2年的技术开发才能形成规模的商业落地。2016年,也有很多创业者选择从医院、超市等场景入手,但是后续的发展都不理想,等室内的餐厅和酒店场景起量后再去追赶往往来不及。

室内的场景这么多,又从何入手?优地科技最开始选择了解海外经验。

2015至2016年,海外服务机器人的主流应用场景是医院,优地科技也最先选择从医院入手商业试点,但发现国内医院的主要需求并不是减员增效,相较于配送机器人,医院更需要手术机器人。

国外主流的医院场景并不适合中国,优地科技选择从国情出发,在2016到2020年间迅速做出调整,将室内服务机器人的落地集中在两个场景,先做文娱,后做酒店。

从技术角度看,在酒店和文娱场景下,可以利用稳定的室内结构依托激光雷达进行机器定位,商业开发难度低。从市场角度看,中国有将近6万家KTV 、20万个足浴中心、30万家酒店,潜在市场规模大,可以实现大规模商业落地。

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通过工程化体系打造核心竞争力

工程化的能力是核心壁垒”。顾震江说

从文娱、酒店场景切入后,优地科技开始突围之战,陆续推出“优小弟”、“优小妹”第一代室内服务机器人,并持续进行更新迭代。在这个过程中,优地科技选择建立自己的工程化体系,构建核心竞争壁垒。这是一个系统化,模块化,规范化的一个过程,不仅涉及服务机器人的技术升级,还包含商业模式的建立、运维规范等方面。

——核心算法加上产品化能力

服务机器人的竞争核心不仅仅在算法,还需要围绕落地场景进行软硬件配套完善。对于采购方来说,需求便宜又稳定的机器人服务。

经过这么多年的发展,不同机器人厂家的核心算法差异逐渐缩小,从机器人的稳定性和精准度相关指标来看,室内机器人的鲁棒性(Robust)对比室外机器人的MPR(每百公里的人工干涉)的数值要高一个数量级。

但在实际场景应用中,服务机器人还需要克服一些障碍点。举个例子,室内机器人完成一次酒店的配送,至少需要克服4个障碍点,首先需要跟自动售货机对接;进入电梯后,电梯上还需要加装IOT模块;到了房间门口还需要打电话通知。假设4个故障点的鲁棒性数值达到99%,单独看每个环节精准度很高,但数据相乘后,鲁棒性只有96%,这在服务业的日常使用中严重不合格。

“这个时候我们就特别理解,为什么乔布斯说你要做好软件,就必须要做硬件。”

优地科技自主研发的机器人底盘技术具有自主规划路径,自主充电、电梯控制等功能,可以迅速完成模块化部署,产品性能已在酒店、室外场景中得到验证。

在软件方面,优地科技多场景商用服务机器人的全栈技术采用多传感器融合+机器深度学习架构,集算法、应用层、后台、云端数据于一身。

优地科技同时建立起云端数据平台、IOT平台,基于激光点云和特征匹配的高精度建图/定位算法、3D激光雷达和视觉感知算法、室内外机器人决策和规划算法以及多台机器人并行工作协调和调度算法,进一步提升服务机器人的智能化水平。

——上云加速运维管理升级

经历2019年的疫情,顾震江发现运维成为了一个难题,优地科技很难为每位客户提供工程师上门安装和维修服务,此外还出现无法支付等问题。

设备的运维也是工程化的一部分。优地科技在2020年已经完成了端智能的开发,引入了云技术,开发云端后台管理平台,将运维服务进行工具化集成开发。

但10台设备与10000台设备的工作量、室内和室外机器人工作的范围,这些都是倍数级的差异。优地科技正探索“云”模式,进一步提升运维效率。

作为优地机器人背后的“智慧大脑”,阿里云上承载了一系列的算法和应用程序。管理系统云平台可负责所有在网机器人进行运维控制,包括机器人的任务分配调度、最优路径规划、机器人全域物联、远程工勘、OTA及运行维护。凭借云计算能力,优地机器人能够实现室外商圈园区、智慧酒店、智慧文娱三大无人配送场景快速部署,实时维护;用户亦可通过交互界面可监控机器人状态、远程操控、故障告警、忽略提醒、健康报告、语音互动等。

机器人的后台管理平台需要架设在云服务上,为机器人提供后台服务支持。阿里云的产品和服务具有高敏捷性、高可靠性、可弹性增加资源等优点,为优地科技节约了硬件服务器成本和运维人员成本。采用对象存储OSS服务,可以极大提高机器人软件的升级速度,从以前的240台/天,增长到理论值10000+台/天。

优地科技上云时,通过阿里云DTS数据传输服务实现快速、平滑的在线迁移,高效地将本地自建MySQL的数据迁移到云上的RDS MySQL。RDS MySQL为机器人后台管理平台,提供了安全、可拓展、高可用的数据架构。

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“从内到外”拓展,实现商业化增量

在拥挤的服务机器人赛道里,优地科技选择室内室外双轮驱动,拥抱出海,保持增量发展。

—— 立足室内,拓展室外

“我们在2020年做发展规划时,已经开始看到新能源车辆爆发的趋势,公司管理团队决定开始在研发端全力向室外业务拓展,在室外我们非常重视合作伙伴和股东的支持。”

2020年,优地科技就获得了饿了么的投资,一起在机器人外卖配送上做联合开发,经过两年从0到1的研发,在2022年,已经在50多个学校落地,送出1100多万单外卖,形成了室外低速物流车的规模落地。基于校园的场景,优地科技与阿里达摩院合作,将外卖与快递有机结合,进一步放大校园投放规模。同年,优地科技还获得了陕西汽车集团新能源基金的投资,双方联合开发自动驾驶环卫车。

在向室外拓展的过程中,顾震江除了参考室内服务机器人的产品和商业化经验,另外在数据和云端探索更多的可能性。

例如环卫机器人除了清洁道路,还可以采集红绿灯信号等道路信息,通过机器人日重复的高频次工作,可以完成道路大数据采集,并实时上传给公安、执法、交警、城管等部门,帮助相关部门快速决策,为智慧城市做数据赋能。

顾震江表示:“我们与阿里云探讨,希望可以上升到智慧数据应用,挖掘数据更深层次的价值。”在这方面,阿里云有着丰富的实战经验。可以基于阿里云的“城市大脑”,结合优地科技的室外服务机器人,通过数据智能优化业务流程,打造场景化应用体系,建立以数据驱动的城市管理新模式。

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阿里云自动驾驶数据闭环构建

从室外向室外拓展,优地科技还需要面对底层技术变化的挑战。

顾震江介绍,低速自动驾驶技术分为定位感知、规划决策两部分。在室内场景下,定位相对来说没有高低起伏,墙壁比较稳定;而在开放的室外道路,路况复杂,就需要依靠激光雷达去定位。从2020年至今,国内新能源乘用车大量采用激光雷达,在室外核心算法定位和感知决策方面发展较为成熟,这也带动了室外服务机器人的技术迭代。

对于室外服务机器人来说,当速度越快,需要探测的距离要求越远,对于激光雷达的探测能力、视觉算法的要求也会提高。当室外服务机器人进行环卫和配送工作时,速度介于10~15公里/h,相较于5公里/h的室内服务机器人,室外服务机器人的难度提升了数倍不止。

针对无人驾驶开发,早在2022年的云栖大会,阿里云就发布了自动驾驶云,主要服务汽车的自动驾驶开发。汽车自动驾驶的整个算法和算力上更为复杂,针对低速的自动驾驶,阿里云也开发了相应的机器学习和训练平台,可以为客户提供训练服务。在优地科技未来的室外服务机器人业务布局中,阿里云持续为优地科技提供云计算、云智能、云训练服务,帮助优地科技的室外服务机器人在各个场景实现快速落地。

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阿里云自研自动驾驶工具链上云

——从国内走向海外

在业务层面,优地科技选择拥抱海外,积极布局东南亚、日韩市场。

在出海问题上,顾震江并不担心与海外企业竞争。“在服务机器人行业,包括开放道路的高速、低速自动驾驶方面,中国厂商与海外处于不相上下的竞争状态,甚至在部分领域中国厂商还是处于领先的地位。”

之所以选择出海,顾震江表示主要还是因为国内市场的价格竞争激烈,将目光投向了海外,可以获得新的增长机会。对于优地科技这样软硬件结合的企业来说,在服务机器人方面具有很大的出海优势,无论从价格还是技术水平来说,相较于欧美企业有更多的机会。

阿里云的海外节点可以帮助优地科技快速无缝地实现海外业务部署,让优地科技无需操心云资源,专注于业务拓展。

从2019年以来,优地科技三年业绩实现10倍速的增长,交出了非常漂亮的成绩单。

未来的服务机器人行业,一方面会往“万物互联”的方向发展,服务机器人将与其他智能硬件设备通信物联,应用边界将进一步扩展。构建服务机器人应用生态,打造服务机器人与其他智能硬件联动的一站式数字化解决方案将会是一种趋势。另一方面机器人的智能化水平将进一步提高,在人工智能的算法准确性、场景融合性、交互友好性上都会有进一步的提升。阿里云在算力、物联网平台、边缘计算等各个方面也将持续助力优地科技的技术革新。


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