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5% 低渗透率,扫地机器人靠啥实现产业升级?

作者:RFID世界网
日期:2024-04-02 17:02:47
摘要:笔者梳理了以下几个方面为扫地机器人的核心技术或创新方向,包括智能路径规划和导航、多传感器融合的运动控制模块、人工智能模块、更多更智能的清洁模块等内容。
关键词:扫地机器人

GFK数据称,2022年国内每百户平均拥有主力品类扫地机器人为5.1台,渗透率仅5%,行业处起步阶段,仍酝酿着机会。


上周,扫地机器人明星企业石头科技发布2023年度报告。


汇总近3年的关键财务数据如下:

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石头科技现已形成了扫地机器人、洗地机、洗烘一体机三大产品品类,虽然非扫地机器人的营收贡献占比在逐步提升,但近3年,仍然是扫地机器人贡献营收占比在90%以上


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而关扫地机器人这个行业,在物联传媒联合 即将发布的《2024中国物联网产业创新白皮书》中,归纳了2点特征:


1)过去经历过高速增长的扫地机器人产业,以增速放缓为突出特征,目前确实已进入平台期,并且中国市场进入平台期的速度要比全球市场更慢一些。


2)以全球扫地机器人市场规模仅在不到70亿美金这一范围波动来看,进入平台期的原因并非行业渗透率足够高,而是受众仍然局限在特定的中高收入人群,并未下沉到更广泛群体。并且由于近几年全球经济形势不佳,中高收入人群内部的消费观念也发生一定变化,这导致扫地机器人市场进一步表现为内卷加剧。对石头科技来说,其目前的策略特征是在国内布局多价格段产品,在海外如美国、欧洲、亚太等区域重点发展高品质产品。


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扫地机器人的核心技术与研发进展



根据石头科技年报,笔者梳理了以下几个方面为扫地机器人的核心技术或创新方向,包括智能路径规划和导航、多传感器融合的运动控制模块、人工智能模块、更多更智能的清洁模块等内容。


1)智能路径规划和导航


智能扫地机器人需要自主、自适应地在家庭环境中高效、高覆盖率地完成各种地面材质如地板、瓷砖、地毯的清洁、充电桩搜索及回充等任务。完成这些任务并产生差异化需要配备:


  • 多种传感器包括激光测距传感器、超声波传感器、陀螺仪、加速度计、里程计、AI结构光、地毯识别传感器等;

  • SLAM算法基于各类传感器数据完成建图、目标检测、避障、路径规划、路径跟随等。优化SLAM建图流程也是关键。

  • 在寻找充电桩时,能达成更高效、更高覆盖率的智能回桩充电路径规划

  • 在执行清扫时,能达成更高清扫覆盖率、更低重复清扫率的二维空间全覆盖路径规划。

  • 在执行清扫时,融合各传感器的智能避障路径规划

  • 提高沿边清扫覆盖率的沿边路径规划。沿边包括墙角、家居边缘、桌椅腿等位置,在确保清扫的基础上,尽量少的减少碰撞墙壁和家居,也尽量避免机器陷入局部调整而发生较多重复动作。


2)多传感器融合的运动控制模块


不仅是传感器收集数据,往后还需要对数据信息进行优化处理,给出动作指令,以及由控制层对指令做出响应,实现扫地机器人在地面的各种行进和动作。整个过程以下列技术研究方向为突出重点。


  • 沿墙距离判别补偿算法,解决不同墙面如瓷砖、模板、玻璃沿墙测距传感器误差不一致的问题,提升墙边清扫能力和清扫效果。

  • 转角覆盖的二次规划算法,基于动态误差加权平方和与控制指令加权平方和的二次规划方法构造智能扫地机器人转角最优化算法,结合多种传感器对距离、速度、方向、角度的综合感知,实时给出行进速度和转向角度的最优化指令,有效提高了转角清扫效率和效果。

  • 为了提高智能避障的精准性和对地面材质的识别能力,石头科技在部分产品中增加了AI结构光模组、地毯识别算法、惯性姿态测量系统


3)人工智能模块


在原有产品基础上,通过机器学习等手段使智能扫地机器人能够通过搭载的摄像头识别出工作过程中遇到的障碍,进一步提升清扫性能。


  • AI双目视觉避障。带有双目摄像头的智能扫地机器人,与无视觉避障功能的机器人相比,相同复杂环境下避障成功率提升90%。同时还因为摄像头的加入,增加了实时视频、双向视频语音通话、音视频录制功能,可满足老人、小孩、宠物看护需求。

  • 单目黑白摄像头避障。相比于双目方案,进一步降低了智能识别避障功能的成本。


4)IOT平台接入能力


石头科技自主研发的 RRIOT 平台不仅可为家用扫地机器人提供接入服务、设备管理服务、数据传输及大数据分析服务,也可服务于公司其他硬件产品,并可为未来接入更多的石头IoT设备甚至第三方IoT设备,做好技术储备。


5)更多更智能的清洁模块


包括但不限于电控水箱、可升降拖地震动模组、智控升降式旋转拖地模组、双内旋清扫系统、智能集尘、智能洗抹布、智能自清洁、智能免维护、智能谷点充电等功能模块。


有没有机会做更多清洁电器品类?



产品创新很美好,但也面临同质化、微创新、红利期缩短等现实挑战。对于一家上市公司,外界总是想看到公司业务的持续增长,因此扫地机器人企业正在做的,早就不止扫地机器人这一个品类。


第一个外扩思路是做更多室内清洁电器品类,比如洗地机、无线吸尘器、擦窗机器人、洗衣机。


第二个外扩思路是做室外清洁设备,比如智能割草机、泳池清洁机器人等,并且这类产品的主要目标场景是海外家庭庭院。


甚至还有企业将业务边界触达到更广泛的家庭电器领域,比如吹风机,逻辑是扫地机器人的马达技术可以在吹风机产品上复用。


综上,基于技术复用逻辑进行的扩张无可指摘,企业总是要仔细考虑每一个新市场的规模空间和可获得份额,否则这种扩张的价值会比较低。


同时,除非计划退出市场,企业对扫地机器人也还需有持续投入,目标是产品创新、降低成本、扩大规模。


万变不离其宗的是,智能清洁电器是人工智能、光电、机电、声学、力学、材料学、流体动力学等多领域技术高集成的行业,数据积累、算法能力是竞争过程的关键。这不仅是一家企业需要全部具备的能力,而需产业链共同的努力。



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时间:2024年4月24-26日

地点:上海世博展览馆


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