2023年底，在智能駕駛上逐漸打開局面的禾賽科技，接到了一個(gè)新項(xiàng)目。
這個(gè)項(xiàng)目的搭載標(biāo)的，不是禾賽這幾年來費(fèi)心啃下的智能汽車，而是一個(gè)國內(nèi)消費(fèi)者鮮少接觸到的設(shè)備——割草機(jī)。
智能割草機(jī)，是這幾年剛剛興起的新賽道。
雖然國內(nèi)市場不大，但海外需求可觀。數(shù)據(jù)顯示，全球共有2.5億個(gè)私人花園，由此催生出的智能割草機(jī)銷量去年已達(dá)180萬臺(tái)。
這其中，不依賴埋線的新型智能割草機(jī)則超過了20萬臺(tái)。
隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的割草機(jī)市場迎來變局，中國公司開始入場，并帶來了多種技術(shù)路線的解決方案。
激光雷達(dá)，在掃地機(jī)、智能駕駛等領(lǐng)域規(guī)模應(yīng)用后，也被視為智能割草機(jī)的理想傳感器。
這又是一個(gè)對(duì)性能和成本有著嚴(yán)苛要求的場景，但禾賽決定接受這個(gè)挑戰(zhàn)。
禾賽科技機(jī)器人感知業(yè)務(wù)副總裁劉興偉告訴億歐汽車：
一方面，背靠著智能駕駛等領(lǐng)域的技術(shù)積累和量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，禾賽有信心能夠完成；
另一方面，經(jīng)過充分的市場調(diào)研，禾賽也評(píng)估智能割草機(jī)未來市場會(huì)爆發(fā)，是個(gè)值得長期投資的領(lǐng)域。
QYResearch調(diào)研顯示，2024年全球激光雷達(dá)割草機(jī)器人市場規(guī)模大約為5.5億美元（約合39.5億元人民幣），預(yù)計(jì)2031年將達(dá)到22.1億美元（約合158.7億元人民幣）。這意味著，激光雷達(dá)有機(jī)會(huì)再次突破一個(gè)百億級(jí)市場。
2025年1月舉行的CES上，禾賽正式對(duì)外發(fā)布了這款專門為割草機(jī)定制的激光雷達(dá)——JT系列。
不到5個(gè)月的時(shí)間，JT系列就交付了超過10萬臺(tái)，創(chuàng)下機(jī)器人領(lǐng)域激光雷達(dá)的最快交付速度。
與禾賽合作的是高端智能家電品牌MOVA，其推出的兩款割草機(jī)——MOVA 600和MOVA 1000，都搭載了JT系列，自今年3月登陸亞馬遜以來便迅速走俏，特別是MOVA 1000，僅用兩個(gè)月就在德國、法國等主要市場占據(jù)了智能割草機(jī)榜首。
今年4月，禾賽與可庭科技簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，未來一年內(nèi)將為后者提供30萬顆JT系列激光雷達(dá)，用于MOVA割草機(jī)。
在智能割草機(jī)的強(qiáng)烈需求下，2025年禾賽在機(jī)器人領(lǐng)域激光雷達(dá)的出貨量將超過20/30萬臺(tái)，超過過去幾年的總和，呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。
這也將助力禾賽今年“120-150萬臺(tái)”的年度目標(biāo)達(dá)成，成為禾賽業(yè)務(wù)的新興增長極。
定制一款割草機(jī)的激光雷達(dá)
割草機(jī)的智能化，也經(jīng)歷了漫長的迭代。
在很長一段時(shí)間里，所謂的智能割草機(jī)，采用的是一種“埋線式”技術(shù)，也就是在草地里預(yù)埋電磁感應(yīng)線，以此來劃定工作區(qū)域，機(jī)器人則隨機(jī)碰撞移動(dòng)。
這樣的工作模式效率低下，體驗(yàn)也不好，因此一直沒有真正打開市場。
2020年前后，UWB超寬帶、RTK定位等各種定位和避障技術(shù)發(fā)展，割草機(jī)迎來了新一波“無邊界”的智能化浪潮，一批中國廠商就此切入這個(gè)領(lǐng)域。
2023年，MOVA也開始研發(fā)智能割草機(jī)。
與智能駕駛類似，智能割草機(jī)的作業(yè)主要也分為四個(gè)環(huán)節(jié)——感知、定位、規(guī)劃和執(zhí)行，規(guī)劃和執(zhí)行的技術(shù)相對(duì)成熟，感知和定位則是一大痛點(diǎn)，因?yàn)楦畈輽C(jī)在戶外草地工作，環(huán)境多變且地形復(fù)雜。
MOVA最早嘗試了行業(yè)內(nèi)比較主流的RTK方案。
RTK是一種以衛(wèi)星差分信號(hào)來實(shí)時(shí)修正定位的技術(shù)，在開闊環(huán)境下表現(xiàn)出色，歐洲一些老牌割草機(jī)供應(yīng)商如富世華，就在產(chǎn)品迭代中轉(zhuǎn)向了這類技術(shù)。
而一向更卷的國內(nèi)廠商，為了達(dá)到更好的定位和避障效果，則傾向于采用RTK+視覺的融合路線。
但RTK方案有相當(dāng)?shù)木窒扌?。一方面，其運(yùn)行需搭配基站使用，無論是單獨(dú)插桿還是接入公共基站網(wǎng)絡(luò)，都需付出額外的費(fèi)用；
另一方面，RTK的穩(wěn)定性不高，易受環(huán)境影響，遇到遮擋物或不同的天氣，就會(huì)丟定位，導(dǎo)致地圖重建，降低使用體驗(yàn)。
MOVA割草機(jī)器人業(yè)務(wù)CTO秦嶺在接受億歐汽車采訪時(shí)表示，公司在技術(shù)布局上采取“雙軌并行”策略，同時(shí)推進(jìn)兩種主流技術(shù)的研發(fā)。在割草機(jī)行業(yè)仍普遍依賴RTK插桿技術(shù)的時(shí)候，MOVA團(tuán)隊(duì)率先將目光投向了激光雷達(dá)。
雖然MOVA團(tuán)隊(duì)也曾研發(fā)過基于RTK的原型機(jī)，但發(fā)現(xiàn)它一直不能完美地解決丟定位和偏移的問題，因此完全轉(zhuǎn)向了激光雷達(dá)方案。
激光雷達(dá)作為感知和探測器件，已經(jīng)在智能汽車、掃地機(jī)器人等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，其通過激光掃描和地圖匹配可實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位，且受光照、遮擋等環(huán)境影響較弱，很快便成了智能割草機(jī)的可選傳感器。
秦嶺表示，相較于智能汽車，智能割草運(yùn)行速度更低，安全邊際更高，當(dāng)前的激光雷達(dá)在性能上是過剩的，成本也偏高，于是決定和禾賽聯(lián)合開發(fā)一款專用于割草機(jī)的激光雷達(dá)。
MOVA向禾賽提出了幾項(xiàng)指標(biāo)，包括360度的FOV、多線束等，核心訴求是，既要保障點(diǎn)云的質(zhì)量和精度，又要在很大程度上控制住成本——這是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。
好在，這并不是一個(gè)從零開始的項(xiàng)目。
禾賽在robotaxi、智能汽車等領(lǐng)域已經(jīng)積累了豐富的產(chǎn)品和量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，機(jī)器人團(tuán)隊(duì)便基于成熟的AT系列，與MOVA共同研發(fā)了一款用于割草機(jī)的迷你型3D激光雷達(dá)，即后來的JT16。
JT16可以實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)精準(zhǔn)3D地圖構(gòu)建，相比于RTK方案，用戶可以遙控割草機(jī)建立地圖邊界，無需復(fù)雜的安裝和調(diào)試，而且不受天氣、光線、信號(hào)等因素影響，能更好地應(yīng)對(duì)戶外復(fù)雜條件。
相比于其他類型的激光雷達(dá)，JT16的一大亮點(diǎn)是360度無死角的覆蓋面，它能讓割草機(jī)在建圖中一次性獲取完整的環(huán)境信息，僅需一顆，無需原地調(diào)轉(zhuǎn)方向，便能感知并識(shí)別周邊障礙物的距離。
據(jù)劉興偉介紹，在實(shí)際應(yīng)用中，構(gòu)建一個(gè)1000平方米草地的三維環(huán)境，JT系列僅需3.5分鐘即可完成建圖。
相比之下，前向純固態(tài)雷達(dá)在覆蓋面積上會(huì)顯著受限——其水平FOV為120度，單次掃描只能獲取有限的區(qū)域信息，割草機(jī)器人需要頻繁移動(dòng)和調(diào)整方向，才能完成整個(gè)草坪的掃描建圖。
這不僅會(huì)大幅增加割草機(jī)的行進(jìn)路程，降低作業(yè)效率，而且在頻繁轉(zhuǎn)向的過程中，定位精度也容易受到干擾，發(fā)生偏移。
比如，在空曠的前庭草坪上，當(dāng)割草機(jī)背對(duì)房屋時(shí)，由于前向固態(tài)雷達(dá)的視野受限，無法探測到后側(cè)的房屋等參照物，會(huì)導(dǎo)致定位失效。
而360度激光雷達(dá)有全向探測能力，能識(shí)別后方房屋等物體，保持精準(zhǔn)定位。
激光雷達(dá)，將成為主流方案
將激光雷達(dá)應(yīng)用在割草機(jī)器人上，成本是個(gè)繞不開的課題。
數(shù)百、上千歐元售價(jià)的智能割草機(jī)器人，成本敏感度極高。
相較于純視覺、RTK+視覺等主流技術(shù)路線，激光雷達(dá)在價(jià)格上要高出一籌。
不過，近年來隨著國內(nèi)智能駕駛的飛速發(fā)展，激光雷達(dá)早已從早期的精密儀器蛻變成可用的工業(yè)零件，其成本也大幅降低。
以禾賽為例，其代表產(chǎn)品AT128（一款128線的長距混合固態(tài)激光雷達(dá)），價(jià)格已從最初的約2000美元，降至約400美元。
這為激光雷達(dá)攻破割草機(jī)器人這樣的新興市場提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
秦嶺告訴億歐汽車，相比于于RTK等主流方案，目前激光雷達(dá)的方案成本是高一些，但在可接受范圍內(nèi)。
這在很大程度上便得益于禾賽在激光雷達(dá)領(lǐng)域的積累，特別是集成化設(shè)計(jì)與平臺(tái)化布局，以及MOVA割草機(jī)的產(chǎn)量可以達(dá)到的規(guī)模效應(yīng)。
一個(gè)重要的方面是，禾賽連續(xù)多年在激光雷達(dá)芯片上投入自研，已經(jīng)迭代了四代芯片平臺(tái)，而不斷提高器件集成度，能在提升性能的同時(shí)縮減體積，由此才實(shí)現(xiàn)大規(guī)模前裝量產(chǎn)。
JT16也不例外。
據(jù)劉興偉介紹，其采用的是禾賽第四代芯片架構(gòu)，突破了激光雷達(dá)傳統(tǒng)的器件分立式設(shè)計(jì)，以高度的垂直整合提升了收發(fā)模塊的集成度。
JT系列是基于禾賽超高清AT系列平臺(tái)開發(fā)，后者擁有歷經(jīng)市場驗(yàn)證的成熟收發(fā)架構(gòu)，收發(fā)模塊顯著提升的同時(shí)，核心光學(xué)掃描結(jié)構(gòu)也大幅簡化。
AT系列累計(jì)已出貨超百萬臺(tái)，無論是在技術(shù)架構(gòu)還是零部件成本上，JT16都有所裨益。
“很多用在AT系列上的器件，拿過來就能直接用，底層的一些電路設(shè)計(jì)也都是相通的。”劉興偉向億歐汽車表示，也正是基于這樣的一些優(yōu)勢(shì)，JT系列可以在幾個(gè)月的時(shí)間內(nèi)就完成研發(fā)，迅速量產(chǎn)。
為了讓激光雷達(dá)更好地用在割草機(jī)上，MOVA與禾賽一同研發(fā)，確認(rèn)了16線束的方案。
高線束，意味著更豐富的點(diǎn)云信息，可以清晰識(shí)別更復(fù)雜的障礙物，但高線束也意味著高成本。
秦嶺表示，相較于更高清的激光雷達(dá)，16線在點(diǎn)云密度和市場表現(xiàn)之間可以達(dá)到最優(yōu)平衡。
JT16采用360度機(jī)械旋轉(zhuǎn)雷達(dá)設(shè)計(jì)，這個(gè)架構(gòu)賦予了其高精度測距與全向均勻的點(diǎn)云性能，雖然受限于線束，不能像車規(guī)級(jí)產(chǎn)品那樣分辨出物體到底是什么，但其感知功能穩(wěn)定，能在遇到障礙物時(shí)迅速反應(yīng)，避免碰撞。
有業(yè)內(nèi)人士也表示，絕大多數(shù)情況下，割草機(jī)只需識(shí)別物體是否存在，不需要清晰辨別花盆等物品的具體輪廓，所以無需過多地強(qiáng)調(diào)分辨率高。
從長遠(yuǎn)來看，隨著激光雷達(dá)在割草機(jī)器人上的應(yīng)用增加，其有望成為主流這個(gè)領(lǐng)域的主流方案。
據(jù)灼識(shí)咨詢數(shù)據(jù)，2024年全球智能割草機(jī)器人（包含“埋線式”）的銷量約為38.35萬臺(tái)，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)98.63萬臺(tái)。目前，歐洲市場的智能割草機(jī)滲透率在10%-30%之間，而在北美市場則不足6%。
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，這是一個(gè)具有廣闊潛力的領(lǐng)域，未來將突破百億美元規(guī)模。
激光雷達(dá)會(huì)成為智能割草機(jī)的標(biāo)配嗎？未來，智能割草機(jī)的感知方案又會(huì)有怎樣的發(fā)展趨勢(shì)？
隨著激光雷達(dá)性能的提升和成本的下降，這個(gè)傳感器在掃地機(jī)器人上已經(jīng)基本標(biāo)配，而在智能駕駛領(lǐng)域，則基于不同的技術(shù)路線、功能需求以及產(chǎn)品定位，演化出不同的配置策略。
劉興偉的看法是，智能割草機(jī)也會(huì)基于應(yīng)用場景和產(chǎn)品定位，出現(xiàn)幾類不同的傳感器配置方案：
在2-300平的小面積草地上，以視覺方案為主；
在600-2000平的中等面積草地上，激光雷達(dá)方案能夠發(fā)揮足夠優(yōu)勢(shì)；
在2000平以上的草地上，可以采用激光雷達(dá)+RTK或激光雷達(dá)+視覺的混合方案，以實(shí)現(xiàn)更好的覆蓋。
秦嶺也告訴億歐汽車，MOVA近期也發(fā)布了首款A(yù)I雙目視覺技術(shù)的智能割草機(jī)MOVA ViAX系列，目前還在開發(fā)激光雷達(dá)+視覺的方案，引入AI功能，增強(qiáng)識(shí)別能力，“這對(duì)更大面積草坪上的定位會(huì)有幫助，避障能力也會(huì)有所增強(qiáng)。”
對(duì)于絕大多數(shù)場景的智能割草機(jī)來說，激光雷達(dá)已經(jīng)成為最合適且可用的方案。
不難想象，隨著激光雷達(dá)的規(guī)模進(jìn)一步提升，智能割草機(jī)行業(yè)也將迎來新一輪傳感器的升級(jí)迭代，新的增長機(jī)會(huì)孕育而出。
“這不僅是割草機(jī)的升級(jí)，更是智能家居生態(tài)進(jìn)化的重要里程碑。據(jù)公開數(shù)據(jù)推算，到2029 年全球搭載3D激光雷達(dá)的機(jī)器人規(guī)模將達(dá)到 500 萬臺(tái)，環(huán)境感知能力將成為各類機(jī)器人的標(biāo)配。”劉興偉表示。
CONTACT US
ICC APP
