近日，在特斯拉推出Tesla Bot雙足機器人不久后，小鵬汽車也緊隨其后發布了其四足機器馬產品。無論是特斯拉的雙足機器人還是小鵬汽車的四足機器馬，它們似乎都釋放著這樣一個信號：智能汽車企業開始進軍智能機器人領域。知名智能汽車企業跨行做和主業毫不相干的智能機器人這一迷惑行為激發了網友的好奇心，為什么智能汽車企業都開始做智能機器人也成為了纏繞在一眾網友心頭的一大疑惑。

昨日，科沃斯2021機器人新品發布會宣布其全新一代掃拖機器人地寶X1全系產品搭載地平線芯片又激發了網友新一輪熱議。

其實，對于智能汽車企業的跨界造機器人和地平線“跨界”合作掃地機器人，網友好奇的背后都和對機器人認知的偏差有些關聯。其實機器人并無統一的外形，無論是汽車還是掃地機器人都是機器人的一種，都可以看作是智能終端。機器人的應用早已不知不覺中走進人們的生活，工業機器人、協作機器人、AGV、醫療機器人、服務機器人等各類機器人早已在各自的應用領域開辟了許多應用場景。

1.各類機器人

以工業機器人為例，常見于工廠或冰淇淋、咖啡無人售貨區的機械臂其實就是工業機器人的一種，盡管其外形和“人”毫無瓜葛。

我國空間站上的機械臂集機械、視覺、動力學、電子和控制等學科為一體，在太空中幫助人類做了許多人不能做的事情。

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在3C行業裝配手機的協作機器人提升了裝配的精度與準確率，幫助小微企業解決了用工難的問題。

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機器人做奶茶、做咖啡、做冰淇淋為無人售貨場景提供了新思路。

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而下圖這些雖然在外形是和工業機器人的機械臂長相無異，但因其應用領域和性能，通常稱其為手術機器人。

達芬奇手術機器人 圖源自網絡

珞石機器人置換膝關節演示 圖源自網絡

總結而言，外觀并不是衡量機器人的唯一依據。“機器人”這三個字的刻板印象使大眾對機器人的外形產生了太多誤解。其實機器人早已在工業、醫療行業、建筑行業等各個領域應用并發揮著重要作用，甚至我們的生活也早已被機器人所包圍！

學校里給你送快遞、寄快遞的無人小車

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當你找不到手機時，幫你找手機的機器人助手

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甚至是掃地機器人

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機器人早已與人們的日常生活密切結合，早已在不知不覺中走進千家萬戶。

而在眾多常見機器人中，掃地機器人無疑是覆蓋面最廣的王者。

2.不夠智能的掃地機器人

奧維云網數據顯示，2020 年僅中國掃地機行業銷量達到了 654 萬臺。這意味著什么？

根據 2021 年第七次人口普查數據及國家統計局中國城鎮化率等數據計算，中國共有家庭戶 4.94 億戶，掃地機器人已經約占中國家庭的13/100！

中國寵物的滲透率也僅為17/100，也就是說中國養寵物的家庭與擁有掃地機器人的家庭數量相差無幾。而這還是在中國掃地機器人市場尚處早期培養用戶階段的情況下，未來掃地機器人的市場無疑更值得期待！

但許多用過掃地機器人的人都知道，現在市面上大多數的掃地機器人并算不聰明，它不會說話，不會聽人指令，工作時也不能分辨環境到處東奔西撞，隨時可能卡住翻車，根本離不開人的監督，以至于許多人都會懷疑，這個已經走進千家萬戶的產品，到底算不算機器人。

其實如何讓掃地機器人等室內機器人更加智能這個難題由來已久，室內環境的復雜性決定了室內機器人工作的高難度。室內空間及場景的多樣性、椅子等家具的動態性、光照的不穩定性和寵物的干擾等諸多因素給室內機器人的工作增加了難度。

如果把室內機器人看作是具有自動駕駛功能的汽車，則可以把家居環境看作是路況復雜的交通環境。室內機器人在工作過程中躲避椅子腿、桌子甚至臺階，在遇到寵物或人等動態事物時及時制停，在電量不足時自動回到充電倉精準識別倉位實現自主充電與汽車判斷車速、車距實現自動巡航，汽車在行駛過程中判斷外部行人并及時進行制動，汽車一鍵操作垂直入庫有著異曲同工之妙。

簡單來說，室內機器人智能問題的解決需要類似汽車自動駕駛系統的加持。但硬件的處理能力和存儲容量往往對軟件的規模和功能有著很大的限制，因此室內機器人智能化的首要前提是硬件提升。

然而局限于成本等因素，大多掃地機器人廠商并沒有太過于重視機器人智能化，核心技術基本上都聚焦在激光導航和路徑規劃上。在芯片上，市面上面常見的掃地機器人大多使用的都是ARM架構的Cortex-M3微控制芯片作為路徑規劃控制芯片。ARM架構是一個32位元精簡指令集處理器架構，是RISC精簡指令集的代表，專為低功耗而設計，因成本少、體積孝功耗低等特點，被廣泛應用于移動通訊領域，我們所熟知的知名手機大廠華為、蘋果等其芯片都是用的ARM架構。但同時因ARM架構采用的是RSIC流水線指令集，所以只適用于在一些任務相對固定的應用場合使用，并不能滿足需進行綜合性工作的掃地機器人的需求。

3.智能化室內機器人的更高追求

近兩年，隨著技術的發展和人們觀念的轉變，大眾對室內機器人智能化的要求越來越高也越來越迫切，智能化也就成了室內機器人廠商搶占市場先機的關鍵因素，室內機器人廠商紛紛開始了為機器人賦智的機器人智能化之路。小米今年推出的新款掃地機器人2Pro就搭載了邏輯主控的主芯片和AI主控的AI深度學習芯片兩顆芯片。而室內機器人領軍品牌科沃斯更是另辟蹊徑，與在智能駕駛領域頗有建樹的地平線“跨界”合作，為其最新發布的新品地寶X1搭載了地平線AIoT邊緣AI芯片旭日3，并邀請了地平線創始人兼CEO余凱博士為其發布會站臺。

地平線創始人兼CEO余凱

據了解，旭日3采用的是地平線自主設計研發的高效的人工智能處理器架構 BPU2.0 。地平線在旭日3的二代BPU架構伯努利中，增加了圖像識別的細粒度，并加入了建模的能力使其能夠在像素級別進行感知，更精確地分辨出路面、人體、汽車、建筑、樹木等物體進行圖像分割，進而實現快速高效的環境的建模。

搭載旭日3芯片的科沃斯掃拖機器人地寶X1

在算力和運行速度方面，地平線的旭日3芯片采用的是16nm 先進工藝，應用SoC 處理器，使用的 BPU 架構極大提升了對先進 CNN 網絡架構的支持效果，極大降低了 AI 運算對 DDR 帶寬的占用率，能夠達到等效 5TOPS 的標準算力，且只需 2.5W 的超低功耗，在精度有保障范圍內的平均處理速度（MAPS）也高達416 FPS，感知速度提升400%，同時旭日3的視覺感知結構化輸出延遲也小于60毫秒是業界內最低的延遲輸出。

值得一提的是旭日3的AI性能也極其出色，顯著高于大部分AIoT芯片。旭日3從AIoT場景需求出發，在設計過程中采取算法、計算架構、編譯器聯合設計，使得在功耗不變的情況下，AI性能提高數倍。伯努利II架構兼具靈活與高效，能靈活適應AI算法的快速演進，高效支持最先進的網絡結構。同時，旭日3配合地平線天工開物 AI工具鏈，適配主流的訓練框架 Caffe、 MXNet、 TensorFlow 和PyTorch ，支持 onNX ，并提供 Model Zoo，可加速客戶開發和部署自有算法，提高客戶產品應用開發效率。

超強的AI性能為也為其帶來了強大的視頻處理能力。旭日3 可同時處理不同分辨率 4 - 8 個Camera Sensor 的輸入，并支持多種圖像后處理：如畸變矯正、拼接、金字塔等。同時支持 H.264 /H.265 編解碼，性能達到 [email protected] [email protected]?得到高質量圖像提供了保證，其最大處理分辨率可達到1200w pixel。

擁有滿足L2+輔助駕駛AI計算需求的同等性能表現的旭日3芯片，為室內機器人帶來了包含高度識別、光流速度、景深測距等感知高度、速度、維度的全面升級。

光流速度能很好判斷兩幅圖像之間的相對運動，相較而言，更高的光流速度感知意味著圖像計算速度更快，通過視覺算法可以用來計算光流速度，能實現對運動物體的位置預判，最終在家庭環境中不斷進化，完成更大場景的切入共融。

景深測距則能使室內機器人實現更大范圍的位置感知，實現及時的位置判斷，在例如判斷動態物體位置和方向等突發情況時，有更高的容錯率。這也讓室內機器人的可行駛區域大大提升，一些常規情況下室內機器人難以進入的死角或者是特殊環境，加入更高規格芯片后都能順利切入。

4.AIoT室內機器人智能化的下一個方向

為什么要用更好的芯片，室內機器人龍頭科沃斯曾在一次采訪中提到：布局AIoT。

隨著AI、IoT、云計算、大數據等技術的發展，物-物、人-物、物-人、人-物-服務之間的連接和數據的互通，以及人工智能技術對物聯網賦能進而實現技術、服務、組織、文化、科技等萬物之間的相互融合將成為未來的發展趨勢。如何融入萬物互聯時代，如何為用戶帶來安全、簡單、便捷、舒適的使用方法和更加個性化的使用體驗將成為各大機器人廠商必須要解決的問題。

芯片無疑將在其中扮演重要角色。當性能強大、屬性對口的芯片應用于機器人，送快遞的無人小車物體識別能力將大幅提升，不會再對著兩個石墩喊讓一讓；做冰淇淋的機器人精度和速度將有明顯提升，不再做三個扔三個；拖動示教的手術機器人復刻人動作的代替醫生做手術也將成為可能。

科沃斯與地平線跨界合作能帶來怎樣的效果我們還暫未可知，但不得不說的是，這次的跨界合作為機器人和芯片行業的發展帶來了新的思路。當芯片廠商開始打開思維，從多角度、多領域挖掘客戶，機器人廠商不再局限于常規芯片開始找尋有擅長領域的芯片廠商，無論是機器人的性能還是芯片廠商的市場均將迎來更大的機遇。

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