七年沉淀 思岚科技专注机器人的眼睛与小脑

   如今，在工业制造、医疗、农业和建筑业等行业中，机器人日益成为不可缺少的核心装备。而面向消费级的家用机器人呢？很多人的第一反应是家里到处乱撞的扫地机器人，或者市面上针对小朋友的陪伴机器人，显然，这些并不是我们心中的智能机器人。为了让机器人变得更加智能，上海思岚科技有限公司决定从帮助机器人实现自主行走着手。 

    从RoboPeak到思岚科技 

    RoboPeak组建于2009年底，是一支在业余时间进行研发的技术研发型团队，其成员毕业于上海交通大学、北京航空航天大学等国内知名院校。创始人陈士凯毕业于上海交通大学计算机系，多年从事机器人核心的SLAM定位导航系统和低成本激光雷达的研发，创业前曾工作于Intel，从事虚拟机、编译器以及操作系统方面研发工作。团队成员多在Intel、VMware、Altera、华为等知名企业从事核心技术研发工作，具有深厚的软硬件研发功底。 

    早在2010 年，RoboPeak就开始研究激光雷达传感器，这与整个团队的希望开发“自己会动”的机器人有关系，但如果要让机器人会动，就得让它清楚自己所处的位置。在寻找解决方案的时候，他们发现激光雷达是一个很成熟的解决方案。一是激光雷达扫描一圈之后，基本上室内的平面图就已经画好，二是该领域经过几十年的研究，相关的论文很容易查，网络上有开源的程序下载。 

    虽然激光雷达在工业领域已经相当成熟，但市面上的激光雷达价格比较高（1万以上），并不太适合民用。如何将激光雷达低成本化是RoboPeak面临的首要问题。 

    他们在三角测距技术的基础上，配合计算机视觉技术——产品里面有微型摄像头，通过图像上的特性来测算记录。另外，团队在算法上进行大量优化，使得产品并不需要使用非常高级的处理器，也能实现高速运转。 

    2012年，随着机器人行业的兴起，尤其是服务机器人愈发受到关注，RoboPeak决定将激光雷达产品化并准备量产。2013年年底，为了彻底进行商业化运作，思岚科技在RoboPeak之上孕育而生，正式成立。 

    在经历从原型到量产的种种困难后，2014年思岚科技正式面向全球发售第一代激光雷达RPLIDAR A1，产品售价仅数百元，这也是首款批量销售的低成本激光雷达，目前累计使用用户达上千家。 

    机器人还需要看的更远、更清晰 

    在2014年推出第一代激光雷达RPLIDAR A1后，思岚科技不断收集全球用户的使用反馈，确定了第二代产品的研发方向：更小巧、性能更好、寿命更长。 

    时隔两年，思岚科技近日推出最新款激光雷达RPLIDAR A2。他们重新设计了内部机械系统，量身定制设计了无刷电机，使得整体系统更加紧凑，更加轻巧。据悉，这款产品厚度仅4厘米，是目前业内最薄的激光雷达。 

    性能方面，RPLIDAR A2可以实现每秒10圈360度环境的扫描，这也是目前三角测距低成本激光雷达中速度最快的。通过优化视觉测距引擎，配合优秀算法，RPLIDAR A2可以实现几乎和TOF激光雷达媲美的远距离测量精度。 

    在用户普遍关心的使用寿命方面，他们放弃了传统激光雷达必备的导电滑环，独创性的采用光磁融合技术，大幅提升了雷达的稳定性与使用寿命。在连续工作条件下，RPLIDAR A2的设计寿命长达5年以上。 

    机器人实现自主行走，只有眼睛是不够的 

    思岚科技从成立之时，就决定专注于机器人领域，而解决机器人定位问题是很好的切入角度，所以他们花费了大量时间研究激光雷达。但在产品研发成熟后，他们发现想要帮助机器人自主行走，只有激光雷达是远远不够的。 

    “虽然可以通过激光雷达为机器人装上‘眼睛’，让机器人识别环境，但是，机器人想要实现自主行走，背后的技术核心，涉及室内自主建图和路径规划，”陈士凯表示，“这就相当于要为机器人安装一个控制行动的小脑。” 

    为了破解机器人自主行走难题，思岚科技决定采用SLAM（simultaneous localization and mapping）算法，这是一种在确定自身位置的同时构造环境模型的方法。虽然算法本身由来已久，但在实际应用时，他们却遇到了不小挑战。 

    虽然SLAM算法本身可以在开源的机器人操作系统ROS中实现，但经过不断尝试，他们发现利用ROS来实现SLAM，需要长时间调整优化，且需配备性能优越的硬件设备，这对于实际的机器人产品来说，显然不现实。机器人厂家更需要一个模块化东西，类似手机中的GPS模块，拿来就能直接用到机器人中，不用二次开发。 

    在确定产品研发路线后，经过不断调整优化，在2015年，技术壁垒成功突破，思岚科技针对解决服务机器人智能行走问题，推出一款高度模块化的芯片SLAMWARE。据悉，这也是目前全世界首款这样的系统。

    这款芯片只有硬币大小，采用D＊算法（即动态启发式路径搜索算法），可以让机器人不需要预先录入地图，自主行动绘制地图，并实现路径规划与自动避障。 

    受制于激光的特性，在遇到玻璃、纯黑物体或其他平面物体时，激光雷达无法进行识别，为了让机器人能够“看见”这些原本看不见的东西，SLAMWARE还支持超声波传感器，防跌落传感器、碰撞传感器和深度摄像头的数据，利用多种传感器信息融合，实现更加智能、实用的自主运动。同时，SLAMWARE可以实现基于激光特征识别的回充对接技术，也就是说，机器人在移动后，可以认得自己的家，实现自动回充。 

    此外，针对扫地机器人等具体领域应用，他们也推出完整的解决方案，整合其特有的贴边清扫、往复式打扫、区域划分、断点续扫、定点清扫、预约清扫、自动回充等功能，方便扫地机器人厂家进行整合，不需要进行二次开发。同时，SLAMWARE内置WiFi和蓝牙，不需要任何扫码、配置的工作，就可以实现手机APP控制。