2023年底，在智能駕駛上逐漸打開局面的禾賽科技，接到了一個新項目。
這個項目的搭載標(biāo)的，不是禾賽這幾年來費心啃下的智能汽車，而是一個國內(nèi)消費者鮮少接觸到的設(shè)備——割草機。
智能割草機，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2.5億個私人花園，由此催生出的智能割草機銷量去年已達180萬臺。
這其中，不依賴埋線的新型智能割草機則超過了20萬臺。
隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的割草機市場迎來變局，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，在掃地機、智能駕駛等領(lǐng)域規(guī)模應(yīng)用后，也被視為智能割草機的理想傳感器。
這又是一個對性能和成本有著嚴(yán)苛要求的場景，但禾賽決定接受這個挑戰(zhàn)。
禾賽科技機器人感知業(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，禾賽有信心能夠完成；
另一方面，經(jīng)過充分的市場調(diào)研，禾賽也評估智能割草機未來市場會爆發(fā)，是個值得長期投資的領(lǐng)域。
QYResearch調(diào)研顯示，2024年全球激光雷達割草機器人市場規(guī)模大約為5.5億美元（約合39.5億元人民幣），預(yù)計2031年將達到22.1億美元（約合158.7億元人民幣）。這意味著，激光雷達有機會再次突破一個百億級市場。
2025年1月舉行的CES上，禾賽正式對外發(fā)布了這款專門為割草機定制的激光雷達——JT系列。
不到5個月的時間，JT系列就交付了超過10萬臺，創(chuàng)下機器人領(lǐng)域激光雷達的最快交付速度。
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——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，僅用兩個月就在德國、法國等主要市場占據(jù)了智能割草機榜首。
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，用于MOVA割草機。
在智能割草機的強烈需求下，2025年禾賽在機器人領(lǐng)域激光雷達的出貨量將超過20/30萬臺，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”的年度目標(biāo)達成，成為禾賽業(yè)務(wù)的新興增長極。
定制一款割草機的激光雷達
割草機的智能化，也經(jīng)歷了漫長的迭代。
在很長一段時間里，所謂的智能割草機，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，機器人則隨機碰撞移動。
這樣的工作模式效率低下，體驗也不好，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領(lǐng)域。
2023年，MOVA也開始研發(fā)智能割草機。
與智能駕駛類似，智能割草機的作業(yè)主要也分為四個環(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)相對成熟，感知和定位則是一大痛點，因為割草機在戶外草地工作，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)星差分信號來實時修正定位的技術(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，其運行需搭配基站使用，無論是單獨插桿還是接入公共基站網(wǎng)絡(luò)，都需付出額外的費用；
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，就會丟定位，導(dǎo)致地圖重建，降低使用體驗。
MOVA割草機器人業(yè)務(wù)CTO秦嶺在接受億歐汽車采訪時表示，公司在技術(shù)布局上采取“雙軌并行”策略，同時推進兩種主流技術(shù)的研發(fā)。在割草機行業(yè)仍普遍依賴RTK插桿技術(shù)的時候，MOVA團隊率先將目光投向了激光雷達。
雖然MOVA團隊也曾研發(fā)過基于RTK的原型機，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)向了激光雷達方案。
激光雷達作為感知和探測器件，已經(jīng)在智能汽車、掃地機器人等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，其通過激光掃描和地圖匹配可實現(xiàn)厘米級定位，且受光照、遮擋等環(huán)境影響較弱，很快便成了智能割草機的可選傳感器。
秦嶺表示，相較于智能汽車，智能割草運行速度更低，安全邊際更高，當(dāng)前的激光雷達在性能上是過剩的，成本也偏高，于是決定和禾賽聯(lián)合開發(fā)一款專用于割草機的激光雷達。
MOVA向禾賽提出了幾項指標(biāo)，包括360度的FOV、多線束等，核心訴求是，既要保障點云的質(zhì)量和精度，又要在很大程度上控制住成本——這是一個不小的挑戰(zhàn)。
好在，這并不是一個從零開始的項目。
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，機器人團隊便基于成熟的AT系列，與MOVA共同研發(fā)了一款用于割草機的迷你型3D激光雷達，即后來的JT16。
JT16可以實現(xiàn)厘米級精準(zhǔn)3D地圖構(gòu)建，相比于RTK方案，用戶可以遙控割草機建立地圖邊界，無需復(fù)雜的安裝和調(diào)試，而且不受天氣、光線、信號等因素影響，能更好地應(yīng)對戶外復(fù)雜條件。
相比于其他類型的激光雷達，JT16的一大亮點是360度無死角的覆蓋面，它能讓割草機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，便能感知并識別周邊障礙物的距離。
據(jù)劉興偉介紹，在實際應(yīng)用中，構(gòu)建一個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)雷達在覆蓋面積上會顯著受限——其水平FOV為120度，單次掃描只能獲取有限的區(qū)域信息，割草機器人需要頻繁移動和調(diào)整方向，才能完成整個草坪的掃描建圖。
這不僅會大幅增加割草機的行進路程，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)割草機背對房屋時，由于前向固態(tài)雷達的視野受限，無法探測到后側(cè)的房屋等參照物，會導(dǎo)致定位失效。
而360度激光雷達有全向探測能力，能識別后方房屋等物體，保持精準(zhǔn)定位。
激光雷達，將成為主流方案
將激光雷達應(yīng)用在割草機器人上，成本是個繞不開的課題。
數(shù)百、上千歐元售價的智能割草機器人，成本敏感度極高。
相較于純視覺、RTK+視覺等主流技術(shù)路線，激光雷達在價格上要高出一籌。
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），價格已從最初的約2000美元，降至約400美元。
這為激光雷達攻破割草機器人這樣的新興市場提供了堅實的基礎(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領(lǐng)域的積累，特別是集成化設(shè)計與平臺化布局，以及MOVA割草機的產(chǎn)量可以達到的規(guī)模效應(yīng)。
一個重要的方面是，禾賽連續(xù)多年在激光雷達芯片上投入自研，已經(jīng)迭代了四代芯片平臺，而不斷提高器件集成度，能在提升性能的同時縮減體積，由此才實現(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)，突破了激光雷達傳統(tǒng)的器件分立式設(shè)計，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系列平臺開發(fā)，后者擁有歷經(jīng)市場驗證的成熟收發(fā)架構(gòu)，收發(fā)模塊顯著提升的同時，核心光學(xué)掃描結(jié)構(gòu)也大幅簡化。
AT系列累計已出貨超百萬臺，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，JT系列可以在幾個月的時間內(nèi)就完成研發(fā)，迅速量產(chǎn)。
為了讓激光雷達更好地用在割草機上，MOVA與禾賽一同研發(fā)，確認(rèn)了16線束的方案。
高線束，意味著更豐富的點云信息，可以清晰識別更復(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，16線在點云密度和市場表現(xiàn)之間可以達到最優(yōu)平衡。
JT16采用360度機械旋轉(zhuǎn)雷達設(shè)計，這個架構(gòu)賦予了其高精度測距與全向均勻的點云性能，雖然受限于線束，不能像車規(guī)級產(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，割草機只需識別物體是否存在，不需要清晰辨別花盆等物品的具體輪廓，所以無需過多地強調(diào)分辨率高。
從長遠(yuǎn)來看，隨著激光雷達在割草機器人上的應(yīng)用增加，其有望成為主流這個領(lǐng)域的主流方案。
據(jù)灼識咨詢數(shù)據(jù)，2024年全球智能割草機器人（包含“埋線式”）的銷量約為38.35萬臺，預(yù)計2025年將達98.63萬臺。目前，歐洲市場的智能割草機滲透率在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。
激光雷達會成為智能割草機的標(biāo)配嗎？未來，智能割草機的感知方案又會有怎樣的發(fā)展趨勢？
隨著激光雷達性能的提升和成本的下降，這個傳感器在掃地機器人上已經(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，智能割草機也會基于應(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，激光雷達方案能夠發(fā)揮足夠優(yōu)勢；
在2000平以上的草地上，可以采用激光雷達+RTK或激光雷達+視覺的混合方案，以實現(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MOVA ViAX系列，目前還在開發(fā)激光雷達+視覺的方案，引入AI功能，增強識別能力，“這對更大面積草坪上的定位會有幫助，避障能力也會有所增強。”
對于絕大多數(shù)場景的智能割草機來說，激光雷達已經(jīng)成為最合適且可用的方案。
不難想象，隨著激光雷達的規(guī)模進一步提升，智能割草機行業(yè)也將迎來新一輪傳感器的升級迭代，新的增長機會孕育而出。
“這不僅是割草機的升級，更是智能家居生態(tài)進化的重要里程碑。據(jù)公開數(shù)據(jù)推算，到2029 年全球搭載3D激光雷達的機器人規(guī)模將達到 500 萬臺，環(huán)境感知能力將成為各類機器人的標(biāo)配。”劉興偉表示。
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