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  • 2025-1-29 13:31
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    中国扫地机器人崛起!看艾迈斯欧司朗如何助力室内 “自动驾驶”
    扫地机器人,实质上是一款集软硬件于一体的微型自动驾驶系统。 由此可见,在这个行业,研发投入至关重要。 近年来,各大厂商纷纷施展浑身解数,不断精进技术——从LDS(激光雷达)技术的广泛应用,到全能基站的快速崛起,再到扫拖一体机的惊艳亮相…… 这些创新技术推动扫地机器人实现了 从“能用”到“好用”的飞跃式发展。 01 “中国力量”出成绩! 根据IDC 数据显示,2024年第一季度全球智能扫地机市场中,中国厂商出货量份额累计超过60%。并且在技术上,国内厂商也领先于海外品牌。 *图片来源:IDC中国 作为一个非常年轻的消费家电品类,扫地机器人一度是科技与创新的代名词。根据扫地机器人产品的持续进化历程,长江证券的研报将该行业的发展阶段分为产品导入期、导航进化期、清洁避障期和多功能集成期。 导入期(1996-2009)。 在该阶段,扫地机器人大多依靠超声波和陀螺仪实现基础避障,产品运动的随机性很强,效率很低。 代表性产品包括1996年伊莱克斯发布的“三叶虫”扫地机器人和2002年iRobot发布的首款消费级量产扫地机器人Roomba; 导航进化期(2010-2016)。 这一阶段,导航开始出现革新。 其中2010年Neato发布XV-11,该产品使用可360度旋转的激光测距仪对周围环境进行扫描并进行即时定位与环境地图构建;2015年iRobot发布首款采用vSLAM(以摄像头作为传感器)的扫地机器人Roomba 980;2016年,石头科技发布首款产品米家扫地机器人,凭借LDS激光雷达+SLAM算法和售价仅1699元的超高性价比,成为激光导航技术在行业内被普遍应用的起点; 清洁避障期(2018-2020)。 这一阶段扫地机器人产品在清洁和避障功能层面持续进化。 清洁层面,2018年iRobot发布全球首款自集尘产品i7+,2019年中国云鲸发布首款自清洁拖扫一体机器人J1,此后中国厂商持续跟进,补足自集尘自清洁功能; 避障方面,科沃斯在2019年发布行业内首款拥有AIVI人工智能和视觉避障技术的DG70,在 2020年的T8系列采用AIVI视觉避障和3D结构光技术,石头则在2020年发布首款主动避障机型T7 Pro,采用双目摄像头和AI算法对物体进行识别; *艾迈斯欧司朗Belago红外LED 事实上,在上游环节,产业链玩家也始终致力于创新。近期,全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗宣布与国内领先的多行业三维视觉方案提供商超节点创新科技(Supernode)联合推出采用艾迈斯欧司朗先进Belago红外LED的家用扫地机器人解决方案。 图:双目立体视觉模组 来源:超节点创新科技 这一合作将大幅提升机器人的视觉识别能力,众所周知,导航系统是扫地机器人的核心部件,相当于“神经中枢”,承担着收集环境信息、确定自身定位和进行路径规划等职能。 多功能集成期(2021年至今)。 扫地机器人及基站的功能不断丰富,进一步解放双手。 以科沃斯和石头2023年发布新品为例,科沃斯DEEBOTX1S Pro基站具备银离子除菌、热水洗拖布等十大功能于一体,石头G20基站具备包括自动添加清洁液等九大功能。 研报介绍道,伴随着扫地机器人行业进入到清洁避障期和多功能集成期后,中国厂商开始逐步引领行业技术升级。 02 长期需求明确叠加价格下拓打开增量, 持续加码 “幸福感” 走过增长最为迅速的阶段,扫地机器人行业现在慢慢进入到相对缓和的时期。 根据奥维云网(AVC)监测数据,2024年上半年,国内智能扫地机器人品牌集中度较高,TOP 5品牌占比已超过90%。 从长期来看,扫地机器人产品对应的地面清洁需求属于刚性需求,叠加劳动替代的最终导向,产品的长期增长逻辑明确。 根据《中国家庭擦地需求与专用擦地机器人技术趋势白皮书》,地面清洁是一项体能消耗较大的活动。而就我国居民的清洁习惯来看,约1/3的被调查者每周擦地频次在3次以上,约1/3的被调查者擦地花费时间在30分钟以上。 因此,根据《2022年轻人潮流电器新品报告》,超过半数的被调查者将扫地机选为“让人获得幸福感的家电”。 而从上游技术的不断迭代和应用,也能让人真真切切感受到“幸福感”的提升: 比如以Belago 红外LED 的高密度点阵和红外补光功能,不仅可以提升扫地机器人的避障精度,也能极大增强它在复杂环境下的导航能力; 据悉,艾迈斯欧司朗Belago 1.2 Dot Pattem llluminator红外LED具有出色的红外补光功能,能够在940nm波长下产生约5,000个点,立体匹配算法可以利用这些点阵图案来处理低纹理情况,并实现高精度的深度图,更能减少进行深度计算所需的计算负荷。 同样,借助多颗Belago红外LED,视觉识别方案可以实现在强光下最远可识别距离达到60~70m。而这些技术优势使Belago不仅适用于 家用扫地机器人,也为工业服务机器人如AGV(自动导引车)和无人的服务机器人等领域 提供了更广泛的应用前景。 又比如,通过监测3D传感器视角之外的盲区,艾迈斯欧司朗的 1D飞行时间技术 可用来辅助3D传感器,例如可用于斜度检测,或者用作低成本机器人的主要间隙传感器。 就其多区域 dTOF 传感器 TMF8821来说,它集成了广区域,高 SNR,远距离,低功耗,抗干扰,弹性化设计等优势,极大丰富和满足了各种智能设备的应用需求,能极大助力机器人的寻路控制。 再比如,结合可辨识地板材料或花园状态的 多光谱技术 、高分辨率成像和大视场深度测绘,各种过程都可得到即时优化。 此外,高精度的 位置传感器 能够帮助家用机器人的电机驱动更加精确地控制力矩与速度,同时通过减少消耗来提高功率,并缩小电机尺寸。 当前,扫地机器人在大多数国家渗透率仍低,对应发展空间巨大。根据欧睿披露数据,2023年全球视角下渗透率超过20%的国家仅有挪威和西班牙,而美国渗透率达到17.1%,中国则仅超过5%。 对照同为劳动替代逻辑的洗碗机和洗衣机,洗碗机在美国、德国、西班牙等国家的渗透率已超过70%,而洗衣机在日本、法国、德国等国家渗透率已超过90%。由此来看,扫地机器人在大多数国家的渗透率表现仍处于较低水平,对应空间巨大。 短期来看,中国扫地机器人销量遇冷一度让人担忧扫地机器人产品渗透率抬升是否是伪命题。但回看中国扫地机器人,当前全能型基站产品价格带下拓,有望打开增量空间。 根据GFK数据,自2022年3月份开始,中国市场全基站产品价格下降明显,2022年1月份全基站产品均价为6102元,而2024年2月,这一数据已经下降至3768元。参考2023年以来中国扫地机器人销量同比为正且在前三个月维持200%以上同比增长,后续全基站产品价格带下拓有望进一步打开全球销量层面的增长空间。 03 千帆竞发:中国品牌之崛起 国产品牌正凭借优异的产品力持续抢占市场份额。从亚马逊主要站点表现来看,中国品牌销额市占率上升趋势明确。 根据GFK《2023年清洁电器盘点:全球经济弱周期下的清洁电器市场发展》报告,除拉美和北美市场,中国品牌在海外其他市场当地在销额口径均逐步取得市场引领地位,自主品牌的成功不仅实现了中国产能海外表现, 同时打通了中国制造向中国品牌的升级之路。 据IDC《全球智能家居设备市场季度跟踪报告,2024年第二季度》显示,二季度全球智能扫地机器人出货511.7万台,同比增长15.7%。就2024年上半年整体来看,随着产品功能升级,扫地机器人产品新品发布节奏加快,高端线产品出货占比提升带动平均单价上涨,二季度国内市场上涨至485美金。 *图片来源:IDC中国 同时,中国厂商“走出去”步伐加快,尤其在发达国家市场,国产全能款扫地机器人凭借性能优势迅速抢占市场份额。例如,某国内领先厂商也在2季度出货量全球第一,这也是中国厂商首次在智能扫地机器人市场登顶。 出海风正劲,欧睿预计到2028年扫地机器人全球市场规模有望达到99.7亿美元。 对于中国厂商而言,短期内抢夺海外品牌市场份额以及中长期内与其他中国企业的竞争过程中,渠道力和品牌力均至关重要,但产品力才是基石。 据IDC咨询介绍,未来扫地机器人产品性能的竞争重点将围绕解决清洁盲区所需的超薄机身、底抬升高度、越障高度等展开。同时,针对毛发缠绕问题,厂商也将在滚刷防缠绕技术、大吸力等方面持续进行差异化的产品升级。
  • 热度 1
    2025-1-22 13:58
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    随着科技的不断进步和智能家居市场的蓬勃发展,国产扫地机不断推陈出新,满足了现代家庭对于智能生活的向往,近年来不仅在国内扫地机市场占据了一席之地,更在国际舞台上大放异彩。   据悉,1月15日,追觅科技公布X50 Ultra新品预售战报。X50 Ultra开启预售仅2日,预定量就超20,000。X50 Ultra与X50 Master两款产品在韩国上市的两天, NAVER及GMarket双平台GMV(商品交易总额)突破70亿韩币,在NAVAER 平台更是7分钟售罄并在Gmarket荣登销售榜榜首。追觅扫地机X50系列新品预售的反馈直接展示了追觅扫地机在韩国市场具备的强大市场吸引力与影响力。 图源:追觅科技   不仅如此,近年来因为扫地机在全球市场的火热,诸如科沃斯、云鲸、石头科技等其它国产优质品牌在海外市场收获了较好的反馈,国产扫地机品牌的海外影响力正在逐步扩大。 01|国产品牌竞相出海,反响不俗   据市场调研机构 Statista 数据,2024年全球扫地机器人销量同比增长 12%,预计 2025 年将保持 10% - 15% 的增长率。根据IDC在《全球智能家居设备市场季度跟踪报告,2024年第三季度》显示,三季度全球智能扫地机器人出货501.4万台,同比增长11.1%。 图源:IDC官网   与此同时,国内市场也在积极地进行渗透。2019年以来,得益于新型扫地机的不断推广,扫地机功能升级带来产品销售价格的提升,从而逐步推动中国扫地机市场规模的增长。2023年,中国扫地机器人市场规模提升至137亿元,同比增长超10%。   虽然国外的扫地机市场发展先于国内市场,但是随着国内扫地机技术的成熟以及价格的优势逐渐在国际市场上站稳脚跟。 图源:IDC官网   以云鲸智能为例,2022年正式布局海外,采取差异化打法,北美市场以高性能和具有科技感的产品为主,欧洲地区融合环保理念,打造“节能环保”的品牌形象。海外业务营收同比增长近7倍,出口国家或地区达30多个,覆盖北美、欧洲、日本、韩国、澳大利亚、东南亚等,其中北美、韩国市场增长速度较快。   石头科技2024年上半年境外收入占比超过境内,约为总营收的52%,科沃斯2024年上半年在欧洲市场的销售收入同比大幅提升了42%,海外市场收入占到了总营收的39.3%,各大品牌的海外市场表现火热。美国是全球最大的扫地机器人市场之一,家庭渗透率接近20%。但国产品牌在美国市场的渗透率相对较低,证明还是具备广阔的发展潜力。 02|搭载机械臂,扫地机还能玩出新花样   在2025年CES展上,中国扫地机器人企业大放异彩。追觅扫地机与石头扫地机搭载机械臂与AI大模型,竞争从2D走向3D。例如,追觅扫地机搭载了机械臂,通过实现物体抓取等功能,把产品从二维平面迭代到了三维立体空间,也成为具身智能的家庭服务机器人初级载体。 图源:追觅科技   追觅科技展示了搭载全球首创仿生机械足技术、自升降全景激光雷达、仿生双机械臂技术等的X50 Ultra追觅扫地机,以及配备追觅灵捕智能升降机械臂技术的H15 Pro Heat洗地机等产品。   石头科技也推出了带机械手的扫地机器人—— Saros Z70 以及 Saros 10R ,在清洁地面过程中可以灵活地伸出机械手夹起袜子等障碍物并归类,还具备底盘升降和仿生轮足技术创新,让扫地机器人具备最高6厘米的越障能力。这些创新技术使得扫地机器人的清洁效果和智能化程度大幅提升,吸引了众多海外参展商和消费者的关注。各厂家还在产品中加大了视觉大模型的投入,利用AI多模态能力提升了产品与用户智能交互的能力,进一步提升导航和避障的能力。   尽管国外扫地机起步较早,技术也相当成熟,但国内扫地机生产技术经过不断的借鉴、改良和完善,现如今也已日趋成熟,产品稳定性相当高。不断推陈出新的技术更迭与功能强化,让国产扫地机器人企业在技术创新和产品设计方面也从陪跑者队伍走到了领跑者行列。 03|扫地机持续回暖,产业链上游利好或将至?   根据奥维云网数据统计,2024年前三季度,国内清洁电器市场销售额达到了234亿元,实现了11%的同比增长。其中,扫地机器人的销售额达到了94.6亿元,同比增长19.7%。扫地机器人作为清洁电器的重要品类,在之前受到洗地机市场挤压的情况下,依旧领涨整个清洁电器市场。这样看来,扫地机市场将迎来持续回暖,国内渗透率也有望继续深化。  从追觅扫地机来看目前扫地机的创新,可以具体体现为机械臂的硬件加码与AI模型的软件强化,基于行情回暖叠加技术创新的背景,扫地机产业链上游的芯片与电机企业也就有了新的机会点。   对于电机行业来说,诸如追觅扫地机的硬件的加码让扫地机器人不只是扫地作用,还可以实物抓取,清理障碍物,更好为家庭服务。这样的设计让扫地机需要搭载十分精密与强力的电机与传感器(如激光雷达、红外传感器)协同工作,以实现更精准的导航和清洁控制。这样的功能决定了电机作为将电能转换为机械能的装置,需要肩负更精密的控制和更强的动力输出。 扫地机正在识别障碍物体,准备抓取(图源:追觅科技)   对于芯片行业来说,软件的强化体现为扫地机器人的智能化程度不断提高,物联网与产品的结合将更深化。那么,终端产品会对主控芯片、传感器芯片、视觉芯片等的性能要求也将不断提升,市场对于芯片的需求会进一步扩大。   例如,上游芯片设计企业可以加大在AI芯片、高性能MCU等领域的研发投入,以满足扫地机器人对算力和智能处理能力的需求。全志科技的MR系列芯片已经广泛应用在扫地机器人等产品上,瑞芯微的RK3399、RV1108、RK3326及RK3308等芯片级解决方案在扫地机器人领域也极具代表性,企业可以进一步优化芯片性能,拓展市场份额。   无论是芯片设计还是电机市场的机遇,值得肯定的是,当前扫地机确实在朝着更加多元的方向发展。技术得到进步与发展就意味着未来不管是国内还是国际市场都会得到更深的渗透率,会有更多的品牌涌入与发展,扫地机产业链上下游的机会也就更多,无疑是利好趋势。 04|小结   追觅扫地机以及石头科技等产品的成功,不仅提升了中国品牌的国际影响力,也为整个智能家居行业注入了新的活力。这些品牌通过技术创新、功能升级和差异化市场策略,成功在海外赢得不小的市场。   总而言之,追觅扫地机等国产品牌在海外市场持续提升的关注度,不仅是对中国智能制造的肯定,更是全球智能家居市场多元化发展的重要体现。未来,随着技术的不断进步和市场的持续拓展,追觅扫地机等国产后起之秀品牌有望在全球舞台上扮演更加重要的角色,为全球消费者带来更加智能、便捷的家居生活体验。 本文为哔哥哔特资讯原创文章,未经允许和授权,不得转载
  • 热度 1
    2024-12-20 18:55
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    扫地机器人能有多“眼明”?!艾迈斯欧司朗OSCONIQ® C3030联合呈现
    Supernode与艾迈斯欧司朗携手,通过Belago红外LED实现精准扫地机器人避障; 得益于Belago出色的红外补光功能,使扫地机器人能够大大提升其识别物体的能力,实现精准避障; Belago点阵照明器采用迷你封装,兼容标准无铅回流工艺,适用于各种3D传感平台,包括移动设备、物联网设备和机器人。 全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗(瑞士证券交易所股票代码:AMS)近日宣布,与国内领先的多行业三维视觉方案提供商超节点创新科技(Supernode)双方联合推出采用艾迈斯欧司朗先进Belago红外LED的家用扫地机器人解决方案。这一合作大幅提升了机器人的视觉识别能力,为家庭清洁及工业服务机器人领域带来了革命性的进步。 导航系统是扫地机器人的核心部件,相当于“神经中枢”,承担着收集环境信息、确定自身定位和进行路径规划等职能。此次双方合作推出的扫地机器人方案搭载的是艾迈斯欧司朗Belago 1.2 Dot Pattem llluminator红外LED。这款红外LED具有出色的红外补光功能,能够在无纹理物体(如白色墙面)上提供点阵和红外补光。Belago发射器在940nm波长下产生约5,000个点,立体匹配算法可以利用这些点阵图案来处理这些低纹理情况,并实现高精度的深度图,点阵图案的另一个好处是可以减少进行深度计算所需的计算负荷。 图:双目立体视觉模组 来源:超节点创新科技 Belago的应用显著提升了扫地机器人的物体识别能力,使其能够精准避开障碍物,并高效规划清洁路径。 Belago点阵照明器采用迷你封装,兼容标准的无铅回流工艺,可以广泛应用于包括移动设备、物联网设备和机器人的各种3D传感平台。此外,Belago LED符合人眼安全标准,确保使用的安全性。 借助多颗Belago红外LED,视觉识别方案可以实现在强光下最远可识别距离达到60—70m。这些技术优势使Belago不仅适用于家用扫地机器人,也为工业服务机器人如AGV(自动导引车)和无人的服务机器人等领域提供了更广泛的应用前景。 艾迈斯欧司朗中国区销售渠道经理Richard Qin 表示:“随着人工智能和机器人技术的快速发展,家用清洁机器人市场呈现出蓬勃发展的态势。将艾迈斯欧司朗在光电器件领域的先进技术与超节点创新科技在3D视觉感知领域的深厚积累完美结合,共同推动扫地机器人智能化水平的提升,为消费者带来更智能、更便捷的清洁体验。我们期待未来能与Supernode在更多领域展开深入合作,共同推动科技进步。” 超节点创新科技首席执行官刘晓涛 表示:“艾迈斯欧司朗凭借智能传感器领域的领先地位和对产品质量的不懈追求,为我们的扫地机器人提供了卓越的视觉识别能力。Belago红外LED的高密度点阵和红外补光功能,不仅提升我们产品的避障精度,也极大地增强在复杂环境下的导航能力。我们期待与艾迈斯欧司朗的进一步合作,共同推动智能家居和工业自动化领域的技术革新。” 深圳中电港技术股份有限公司高级产品经理杨敬坤 表示:“从家庭清洁机器人的发展趋势来看,避障有望成为继激光雷达导航技术之后的又一标配功能。艾迈斯欧司朗的Belago红外LED在提升机器人视觉识别效果方面表现出色,为扫地机器人及工业服务机器人的避障提供强有力的技术支持。我们希望未来能在更多技术领域与艾迈斯欧司朗展开进一步的合作,为行业提供更多带避障功能的高性价比方案。” 艾迈斯欧司朗与Supernode的这一合作,不仅将推动家用扫地机器人技术的进步,还为未来的工业服务机器人领域打开新的可能性。双方将继续致力于技术创新与应用拓展,为客户提供更加智能、高效的解决方案。 关于超节点创新科技 超节点创新科技(深圳)有限公司是国家高新技术企业,由一批资深麻省大学(University of Massachusetts)留学归国人员成立于2011年,公司总部设立在深圳,在美国设有分部。公司专注于3D视觉感知与认知技术的研发,包括3D视觉感知器件(传感器)的研发,3D深度相机专用芯片的技术研发。通过多年的行业经验积累,拥有多项核心技术与自主知识产权,所研发的产品在市场上属于全球领先水平。 关于深圳中电港技术股份有限公司 中电港是行业领先的元器件应用创新与现代供应链综合服务平台,依托三十余年产业上下游资源积累、技术沉淀、应用创新,已发展成为涵盖电子元器件分销、设计链服务、供应链协同配套和产业数据服务的综合服务提供商。 中电港秉持“为客户服务,与伙伴共享”的经营理念,在履行社会责任的同时,努力打造元器件供应链生态圈,助力中国电子信息产业发展。
  • 热度 5
    2024-9-9 14:27
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    在智能科技的飞速发展中,扫地机器人已成为现代生活中不可或缺的助手。而光耦(Optocoupler)作为一项先进的电子元件,正在为扫地机器人的高级功能提供支持。让我们一起来揭开这个技术之谜,探寻光耦技术在扫地机器人应用中的不可或缺的作用。 光耦是什么? 首先,你是否听说过光耦?这是一种由发光二极管(LED)和光敏电阻(光敏二极管、光电晶体管等)构成的光电耦合器件。那么,这个看似简单的器件如何在扫地机器人中发挥着哪些重要角色呢? 提高智能感知 扫地机器人依赖各种传感器感知环境,而光耦在传感器电路中的应用,能够有效隔离传感器和主控制板之间的信号,保证传感器数据的精准传输。这有助于提高扫地机器人的智能感知和适应性,使其更加高效地应对不同的清扫任务。 确保高效运行 扫地机器人中的电机是关键的动力来源,而光耦的应用能够实现对电机控制电路的电隔离,防止电机可能引起的电磁干扰对主控制板的干扰,确保电机的稳定、高效运行。 提升系统稳定性 扫地机器人通常配备有控制面板,通过光耦实现控制面板与主控制板之间的通信隔离,可以防止外部电气干扰影响通信信号。这有助于提升系统的稳定性,确保各个部件协同工作,实现更加高效的清扫操作。 充电系统安全卫士 扫地机器人的充电管理系统至关重要。光耦的运用可以在充电管理系统与主控制板之间提供电隔离,有效地防止高电压对主控制板造成损害,从而保障充电管理的安全性。 确保安全连接 如果扫地机器人通过蓝牙、Wi-Fi等方式与其他设备通信,光耦可以用于隔离通信接口,防止外部设备可能引入的电气问题对扫地机器人系统的影响。这种隔离措施有助于确保通信的安全连接,保护扫地机器人不受恶意干扰。 展望扫地机器人未来发展 随着智能家居的普及,扫地机器人已经成为现代生活中的重要组成部分。而光耦作为其关键技术之一,不仅提高了扫地机器人的智能性和安全性,也推动了这一领域的技术创新。相信光耦将在未来继续助力扫地机器人技术的进步,为用户提供更加智能、高效、安全的清洁体验。
  • 热度 3
    2024-2-29 10:51
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    前不久,一个朋友聊天中提及家里的猫毛和灰尘太多,双11入手了一台松下扫地机器人,没选我所推荐的戴森、科沃斯、石头和小米。扫地机器人真的好用么?有哪些芯片方案? 从行业数据来看,扫地机器人渗透率在美国约为15%,在日本和欧洲约为10%左右,而在我国沿海地区渗透率仅为4%-5%,内陆仅为0.5%。尽管渗透率低,但2020年中国扫地机器人销量达600万台,销售额94.1亿元。由此可见,扫地机器人的市场前景是非常广阔的。《2021年扫地机器人市场发展白皮书》显示,2021年上半年,国内扫地机器人的零售量为280万台,同比增长2%,零售规模为53亿元,同比增长39%。 从结构组成来看,扫地机器人一般分为主机和充电座两部分,主机包括: 扫地机器人的充电座包括: 从系统构成来看,扫地机分为导航系统、清洁系统、续航系统和交互系统。 图1、 扫地机器人系统构成(图源:格隆汇) 各系统更详细的零部件组成: 导航系统: 主要有主板(含MCU、算法芯片、存储芯片、电源管理芯片等)、驱动板、连接部件、万向轮、滚轮等,是机器人的大脑。而各类传感器实现空间和状态监测、避障、防跌落等功能,是机器人之眼。 空间传感(激光雷达、红外传感器、碰撞传感器、超声波传感器、图像传感器):物体识别,侦测判断家居物品及空间方位,进而实现路径规划功能。 状态类传感器(下视悬崖传感器、磁传感器、在位传感器、电量计、湿度传感器、转速传感器):能够实时监测机器人、尘盒、水箱、拖布、电池、电机等零组件的状态,能够发出提示、控制或自动实现某些功能。 接触式厚度传感器:安装在运动系统中,能够感知坡度和障碍物高度,判断能否通行,给扫地机器人提供越障方案。 平衡类传感器(陀螺仪、电子罗盘、加速度计):能够辅助机器转弯、过障,控制好速度和角速度。 清洁系统: 电机(拖扫、内滚、吸尘)及驱动板、连接器、边刷、滚刷、尘盒/集尘袋、水箱、滤网、抹布、排气管等,实现毛发、纸屑、灰尘、污垢等的拖扫吸。 续航系统: 电池(可循环充电,镍氢电池或锂离子电池)、连接部件、充电器、充电座、回充传感器、无线充电模块等,保证机器人的正常供电和充电任务。 交互系统: 无线模块(WiFi、蓝牙等)、语音模块(语音芯片、硅麦、喇叭等)、提示或指示灯(LED、数码管、显示屏等),实现与手机APP端的连接与控制,连接人工智能语音助手,工作、充电等状态指示等功能。 图2、扫地机器人产业链构成(图源:乐晴智库精选) 从核心技术来看,扫地机器人核心竞争力主要体现在地图构建和路径规划能力,软硬件一体的技术,核心技术有激光雷达、机器视觉、SLAM算法、AI算法等,技术壁垒较高。这也是行业中长期竞争的关键壁垒。 图3、 扫地机器人核心技术(图源:巨潮商业评论) 从导航技术和自动化程度来看,可类比自动驾驶的L1~L5阶段: L1:随机碰撞式,通过简单的碰撞传感器达到全屋清扫覆盖(随机路径); L2:部分自动化,通过陀螺仪构建地图,实现局部优化,提高清扫效率(惯性导航); L3:有条件自动化,通过激光、视觉等传感器数据构建地图,实现全局优化,大幅提高清扫效率和避障能力,同时实现智能处理垃圾,低矮障碍物识别与智能避障; L4:高度自动化,在L3的基础上加入人工智能算法,建立家庭语义地图和家庭物品语义数据库,提供基于家庭场景理解的全屋智能清洁解决方案与增值服务。 L5:完全自动化,在L4的基础上,实现人机完美交互,建立智能家居物联平台,具备家庭助手的能力。 图4、扫地机器人核心技术(图源:甲子光年) 扫地机器人品牌众多,以其为主营业务的上市公司有三家:科沃斯(SH:603486)、石头科技(SH:688169)、富佳股份(SH:688169),2020年营收分别是72.34亿、45.30亿和20.95亿;净利润分别同比增长431.22%、74.92%、104.34%;市值分别是880亿、543.5亿和98.73亿(数据截至2021.12.16)。科沃斯也有个别称“扫地茅”,也是iRobot的代工厂;石头科技是小米生态链公司,和云米一起供货小米;富佳股份是戴森的供应商之一。最近扫地机器人在资本市场挺受关注的。从元器件角度来看,对科沃斯、小米、inxni、石头的拆解和分析如下: 图5、科沃斯扫地机器人DG710(图源:电子智造业) 品牌 型号 描述 兆易创新(GIGADEVICE) GD32F103VGT6 ARM Cortex-M3内核,主频108MHz 新唐(NUVOTON) ISD2260 3声道数字 ChipCorder 音频芯片 爱普生(EPSON) RX-8010SJ 低功耗实时时钟模块 乐鑫(ESPRESSIF) ESP-WROOM-02 WIFI模组 万国(AOS) AO4459 30V P-Channel功率器件 力兴(LIXING) CR1220 3V纽扣电池,标准容量38mAh 长电科技(JCET) D882M 晶体管(NPN),额定功率为1.25W 尼得科(NIDEC) - 吸力约为1000pa/aw的电机 - 丝印709J060 主涡轮风机座,提供吸力、ZIF接口 - 丝印S.M.C MOTOR 无刷电机,主要负责边刷驱动 比亚迪半导体(BYD) DM88-BYD 标准电压为12V,额定容量为3000mAh,电芯型号为H-SC3000P,镍氢电池 - - 红外辅助回充传感器、下视悬崖传感器 - - 阻容感、WiFi天线、连接器、按键、接口、结构件和紧固件等等 表1、科沃斯扫地机器人DG710部分物料 图6、米家扫拖机器人STYTJ02YM(图源:电子智造业) 品牌 型号 描述 兆易创新(GIGADEVICE) GD32F103VCT6 ARM Cortex-M3内核,主频108MHz 全志(Allwinner) R16-J ARM Cortex-A7架构的四核应用处理器 旺宏(MXIC) MX30LF2G18AC 2GbSLC NANDFLASH存储芯片 瑞昱(Realtek) RTL8189ETV WIFI芯片,高度集成的802.11n无线LAN(WLAN)单芯片 芯智汇(X-POWERS) AXP223 高集成度的电源系统管理芯片 安世(NEXPERIA) 74HC14D 触发逆变器 南亚(NANYA) NT5CC256M16EP-EK 256MB标准型 DRAM DDR3 存储芯片 新洁能(NCE) NCE30P30K P沟道功率器件 尼得科(NIDEC) 20N183L010 最强风压约为2100Pa/aw的BLDC电机 - RP390-ST/24100/DV 边刷电机 比亚迪半导体(BYD) - 标准电压为14.6V,3200mAh 46.72Wh,锂离子圆柱可充电电池组 - - 红外接收(沿墙)传感器、360°LDS激光测距传感器及驱动板、下视悬崖传感器、磁感应传感器、在位传感器 - - 阻容感、WiFi天线、连接器、按键、接口、1W喇叭、结构件和紧固件等等 表2、米家扫拖机器人STYTJ02YM部分物料 图7、inxni机器人(图源:sanghua拆机) 品牌 型号 描述 意法半导体(ST) STM32F103C8T6 MCU - 9806 六键感应芯片 天微(TM) TM1668 LED灯的驱动芯片 亚德诺(ADI) ADSP-BF514 400 MHz主频Blackfin处理器,负责数据处理,完成激光探测器构建图,机器人的运动,程序的执行等 意法半导体(ST) STM8S105 微处理器,红外数据处理 华邦(WINBOND) W9825G6KH-6 256MbSDRAM - 丝印3995EVT 高精度电机控制芯片 恩智浦(NXP) LPC1114F 嵌入式微处理器 美满(MARVELL) Avastar 88W8782 高集成度的无线局域网(WLAN)系统级芯片(SoC) 华邦(WINBOND) W25Q64FVSIG 8MBSERIAL FLASH MEMORY - - 边刷电机,通过控制电压电流控制转速;滚刷电机;双精度电机,驱动轮电机 - - 吸尘电机,通过涡轮增压的方式形成吸力,进而实现吸尘 比亚迪半导体(BYD) LI-026148-BYD 标准电压为14.6V,2600mAh 38~48Wh,锂离子可充电电池组 - - 碰撞传感器*2、激光传感器、激光探测器、分离开关模块、红外测距传感器*3 - - 钽电容、铝聚合电容、铁素电感、电量计、阻容感、陶瓷天线、连接器、按键、接口、结构件和紧固件等等 表3、 inxni机器人部分物料 、 图8、石头扫地机器人T6(图源:小米智能生态) 品牌 型号 描述 意法半导体(ST) STM32F102xx MCU 全志(Allwinner) R16 ARM Cortex-A7架构的四核应用处理器 - - 存储芯片、无线通讯芯片等 芯智汇(X-POWERS) AXP223 高集成度的电源系统管理芯片 - RS445-ST/2580 滚刷电机,多种转速控制 标准电机(STANDARD MOTOR) RC500-KW/15410/DV 边刷电机,多种转速控制 万宝至(MABUCHI) RF-500TB-14350 激光头驱动电机 尼得科(NIDEC) 20N704P200 30.5mm 2000pa的大扭力BLDC电机 博世(BOSCH) - 陀螺仪 可天士(KODENSHI) - 沿墙传感器 - 丝印VL2053 LDS激光测距传感器? 德赛(DESAY) BRR-2P4S-5200D 5200mAh 14.4V大容量电池,提供74.88Wh能量 - - 激光头驱动板、前红外传感器、跌落传感器、水箱和尘盒在位传感器、风机转速传感器、悬崖传感器、回充传感器、碰撞传感器、激光头压力传感器、电子罗盘 - - 阻容感、通讯天线、连接器、按键、接口、喇叭、结构件和紧固件等等 表4 、石头扫地机器人T6部分物料 虽然以上四款扫地机器人的BOM List不能代表整个产业,但我们还是能得到一些选型参考:吸尘电机更青睐尼得科(NIDEC);边刷、行动轮、滚刷、激光头等电机的选择会更多:万宝至(MABUCHI)、标准电机(STANDARD MOTOR)或无牌国产电机。电机主控32位嵌入式MCU就够用,例如高通、意法半导体、兆易创新等,导航主控涉及路径规划和处理,通常选择自带算法的全志、瑞芯微等,搭配测距芯片或模组,例如PerceptIn、Indemind、速感科技、诠视科技、黑眸科技、远行时空、瑞盟、信泰光学、思岚科技、镭神智能、YDLIDAR等,我们看到国产芯片和解决方案是被全球市场所认可的。还有一点,扫地机器人用了32位嵌入式MCU,该料去年至今缺货涨价的行情没有改变。去年以来,“深圳某扫地机器人公司董事长蹲守上游供应链厂商打地铺抢货”的事例在行业里广为流传,而且并非个案。在芯片选型或产品设计阶段,从成本、采购稳定性、器件替代等方全盘考虑,在核心技术上取得突破和创新,也就大大增加了突破重围的市场机会。 图9、不同的导航技术及VSLAM详解(图源:安谋科技) 拍明芯城是快速撮合的元器件交易平台,聚焦服务元器件长尾客户群,让每一家芯片原厂或分销商的每一款芯片,在Design In、Design Win和流通中更高效,去帮助工程师的元器件、技术、方案选型、试样及采购,做出更契合市场的电子产品。
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