在當前的市場情況下,什么樣的機器人才能得到普通家庭的認可從而迅速普及?硅谷創業公司Trifo選擇的切入點是,把最常見和實用的掃地機做成智能機器人,成為家庭的智能管家。

張哲第一份工作就是在微軟研究機器人
微軟秘密機器人項目
沒多少人知道,微軟曾經做過一個極具野心的家庭機器人產品;但對張哲來說,家庭機器人卻有著重要的人生意義,這是他的第一份工作。拿到機器人方向博士學位之后,張哲就進入了微軟研究院工作,從2009年到2012年一直從事這個家庭機器人項目,從一名普通程序員一直做到核心算法產品化團隊的領隊工程師。
他們最終作出了最終產品。但和微軟研究院的很多產品一樣,這個秘密機器人項目因為缺乏商業化前景,而被微軟高層無限期擱置?;蛟S未來時機成熟,微軟還會繼續推進。項目組只保留了算法團隊,張哲也跳到了必應部門的視覺應用組,而其他同事大多去了后來的HoloLens部門。最終生產出來的幾部原型機器人,就留給了張哲等幾位主要研發人員作為紀念。
許多年過去了,張哲離開了微軟,也從西雅圖搬到了硅谷。這個看起來像是豎立大雞蛋般的機器人,卻一直陪在他身邊,現在依然呆在他的辦公室里。(圓滾滾、黑乎乎的外形,典型的微軟設計風格。)“因為和微軟的保密協議,我不能透露這個機器人的具體信息。但我很懷念那幾年研發它的時光。”他抱歉地向我解釋不能拍照。
離開微軟之后,他加盟了業界最熱AR創業公司的Magic Leap,擔任了計算機視覺團隊的首席工程師。Magic Leap能拿到谷歌、KPCB、霍洛維茨、高通、阿里等巨頭的數十億美元融資,同樣離不開張哲的貢獻;B輪和C輪的產品Demo就是由張哲直接參與設計與實現的。
2016年初,張哲離開Magic Leap,與同樣曾經效力微軟的好友、來自百度無人車項目的劉少山一道創辦了計算機視覺解決方案公司PerceptIn,他依然從事自己最擅長的室內高精地圖和位置跟蹤算法,具體而言就是SLAM技術(同步定位與地圖構建)。
什么是SLAM技術?簡單的說,SLAM指的是當智能設備來到完全陌生的環境時,需要精準地建立時間和空間的對應關系,確定設備此前的位置和現在的位置,并創建周邊環境的地圖。換句話說,這項技術等于是給設備裝上了眼睛和大腦,讓設備可以智能地自主行走。顯而易見,這是無人機、無人車、機器人、AR/VR等領域都不可或缺的技術。

這個雙目模組相當于機器人的眼睛
PerceptIn從SLAM算法起步,隨后開發的雙目視覺慣性模組Ironsides整合了立體視覺攝像頭、慣導測量單元(IMU)、多核芯片和機器人操作系統等軟硬件,提供了完整的解決方案,迄今獲得了300多家機器人開發者采用,并獲得了2017年中國家電及消費電子博覽會(AWE)的最高獎項。
專注智能家庭機器人
有了這套深度感知解決方案之后,應該做什么樣產品?PerceptIn的戰略方向開始從2D(面向開發者)轉為全面技術落地。但在產品最終落地的方向上,兩位創始人卻有著不同的想法——張哲更想做的是家庭機器人,這是他無法舍棄的初心。他始終記得蓋茨在2007年的那篇白皮書,蓋茨預言未來每個家庭都會有一個機器人。正是因為蓋茨的這個愿景,才有了微軟研究院的家庭機器人項目組,才有了張哲投入的四年時光。
2017年12月,張哲作為PerceptIn的CEO參加了美國創投平臺CB Insights的年度創業大賽 Aha!,在全球2000多個項目中脫穎而出,進入了AI項目組的最終十強。得到專業技術評委們的諸多鼓勵和贊賞之后,張哲更堅定了自己要做機器人的想法。在活動結束后的晚會上,一位帶著頭巾的中東投資人對張哲說,如果你們自己做機器人,我們會很有興趣。張哲有些愣的問到,“您是?”對方笑了笑,“我們是德國大眾的前三大股東”。(卡塔爾投資局)
今年5月,張哲的家庭機器人創業公司Trifo脫胎而生,中文名遠弗科技,來自《尚書》里的“無遠弗屆”一句,意思是“志向所趨,無所不及”。Trifo繼承了原先PerceptIn的美國技術研發團隊,并在隨后重新組建了北京和深圳團隊,目前總共有40多名員工。通過兩年多來的技術研發,目前Trifo已經擁有40多項已獲批準的中美專利,并還有70多項正在申請的專利技術,并在國際機器人頂級會議ICRA/IROS都有發表關于SLAM技術的核心算法論文。
今年10月份,Trifo完成了總計1100萬美元的A輪融資。投資者來自華登國際、經緯中國、三星創投、清華AI產業基金等知名風投機構。張哲的產品方向非常明確,就是要做家庭智能機器人,做現代家庭的智能管家。
那么,在目前的技術條件和市場需求下,什么樣的家庭智能機器人才真正有望普及?張哲回顧了當初微軟機器人夭折的教訓,“微軟機器人最終未能商業化主要有三個原因。第一是當時芯片的處理能力還不行,第二是那時候算法也不夠先進,第三是最重要的,當時沒有找到合適的應用場景,沒有什么殺手功能可以打動消費者。用戶為什么要買一個機器人?必須要能有實際的功能,才會有人買。”
最普及的機器人形態
這次張哲選擇了一個家庭剛需產品做切入點——掃地機。他想在掃地機的基礎上逐漸加上機器人的各種智能功能,最終打造成一個家庭智能機器人。在他看來,或許普通家庭現在還沒有太大的動力去購買一個機器人,但他們至少會需要一個掃地機來打掃家務。從某種意義上來說,掃地機器人是目前唯一被消費者普遍接受的機器人形態。
這也是一個巨大的市場。行業機構國際機器人聯合會(IFR)預計,未來家庭服務機器人(掃地機器人占60%)未來三年增速或將達到30%,在2020年市場規模達到43.9億美元。國內掃地機器人未來3年增速達到20%,明年有望達到74億人民幣。而且,隨著低端產品逐漸被淘汰,未來國內市場掃地機器人的增長只會逐漸加速。
然而,無論是國內還是國外市場,都已經有iRobot、Dyson、石頭科技、科沃斯等諸多已經占據市場空間的廠商,Trifo一個全新的品牌有什么競爭力,產品要如何才能實現市場突破,又怎么在掃地機上作出智能家庭機器人?
“我們是有技術優勢的。在全球范圍內,我們是做SLAM核心算法研發優化尤其是能落地到產品的頂級團隊。我們在機器人頂級學術會議ICRA/IROS上都有核心算法論文發表;軟件上,我們沒用ROS等開源架構,自己實現的run-time雖然不是RTOS,但對各種困難情況的處理和把握(不同步/異常處理/默認惡劣環境時而出現)都做的比較深比較細。在這個方向我們已經在中美申請到了40多項技術和產品專利。“張哲的信心滿滿。
那這些技術可以怎樣改變目前的掃地機形態?“現在的掃地機遠遠達不到智能的程度,無法完成復雜的任務,舉例來說,現在的掃地機不能自己學習家里的地形,不會自己記住和繞開障礙物,自己決定什么時候以什么方式清掃。這是因為缺乏先進的機器人感知和決策技術。而這正是我們的核心優勢。我們的掃地機可以智能掌握你的家庭。”張哲舉了一個例子,我們通過計算機視覺的攝像頭就可以智能學習家庭情況,而不需要成本較高的激光雷達。
他用專業術語解釋,“Trifo為下一代機器人平臺提供軟硬件一體設計的核心智能視覺技術以及解決方案?;诠咀匝械腡rifo Intelligent Robotics Vision System(TIRVS)系統上,開發了斜向上45度單目視覺慣導計算模組。以視覺圖像、陀螺儀數據、和其它多類型傳感器作為主要輸入,通過TIRVS系統算法計算融合以及全局規劃、局部規劃等路徑選擇策略,獲得較單一傳感器方案更準確的位置結果,在應對特殊事件時該算法可以獲得更快速的即時響應和更魯棒的策略應對,選取更合適的行為模式。“
那么,Trifo隨后又將怎樣把掃地機器人升級成智能機器人呢?張哲向新浪科技介紹稱,除了會更加聰明的掃地之外,Trifo掃地智能機器人還會逐步加上監測、安防、教育、陪伴和娛樂等功能。他舉了個例子,Trifo的掃地機器人會自帶攝像頭,用戶只需遙控掃地機就可以看到家里每個房間的動態,不再需要在家里設置多個攝像頭;得益于感知決策模組,Trifo的機器人可以實施監測家里的各種動態,及時提供用戶并幫助用戶進行開關空調、打開空氣凈化器等智能家庭管理。再升級一步,Trifo機器人還可以與人溝通互動,點歌放音樂,給孩子講故事等功能。(這點聽起來像是整合了智能語音系統和家庭相關的內容。)
就像是手機成為人與人,人與環境之間的交互中樞一樣,張哲想打造一個“首先能掃地的家庭中樞機器人,具備先進的感知技術,讓家庭管理真正智能起來。“不過,這些功能也不會在第一代產品上就全部實現,而是會逐步加載各種智能模組到掃地機產品上。他還尤其強調,Trifo安防監控的所有數據都會留在本地,而絕不會上傳云端。換句話說,你家里是什么樣子,只有你和機器人知道。
那么阻礙智能機器人普及的關鍵因素——價格呢?“我們會依托深圳的制造鏈優勢,在歐美市場走性價比路線,比如說定價300美元對標美國競爭對手800美元的旗艦產品,但在國內市場,Trifo選擇了‘加一點點’的定位,即只比國產中低端貴個幾百塊錢,但各項功能則會明顯高出一截。
Trifo的第一代產品即將在明年1月的CES正式發布,而第二代產品則將在明年下半年問世,規劃銷量總計達到50萬部。張哲又一次遺憾地對我表示,”因為產品即將發布,所以暫時不能拍照,不過你很快就會在CES上看到我們的產品。“
張哲參與研發的第一個機器人項目因為商業化前景不明朗,最終被微軟放棄。但這一次,他選擇了目前最為普及的家庭設備作為載體,希望以掃地機為基礎做家庭機器人,實現自己的機器人夢想。