RoboPeak陈士凯:借助激光雷达攻占机械人领域

在MDCC大会上,笔者再次遇到了国内著名的创客陈士凯。大约一个月之前,他和团队搬进了自己的办公室,按他的话来说是“从零收入迈向负收入的节奏”。

RoboPeak陈士凯:借助激光雷达攻占机械人领域

虽然团队还没有收入,但是创客圈里面的人对RoboPeak的肯定未曾减退。趁着这个机会,笔者也跟陈士凯聊了一会。

从小学开始,他就非常喜欢动手做东西。起初做的东西非常简单,比如说用电池驱动马达,后来在远方亲戚的帮助下开始捣鼓FM调频发射机。其实很多时候他并不懂里面的原理,纯粹是照着葫芦画瓢。

当时他住的地方属于郊区,看不到电子市场的踪影,淘宝就更不用说了。很多电子器件都是从废旧家电拆除出来的。虽然客观条件受到限制,但是这并没有影响到他对DIY的热情。随着动手的次数越来越多,他也逐渐从感性层面上开始理解这个电子世界。

上了初中后,因为家里买了一台电脑的缘故,所以主要的精力放到了编程方面。考上大学后,由于学的是计算机专业,电子和计算机相关的知识都会接触到一点,发现自己对这两个领域都很感兴趣,和大学同学做了不少有趣的东西。

毕业后,他先进了微软实习,不久之后就跳到英特尔做一些操作系统相关的工作。虽然国际大企的待遇很好,但是陈士凯并不愿意一辈子都呆在里面,过着毫无激情的生活。于是从09年开始,他和高中、本科同学创立了RoboPeak团队,主要从事机器人相关领域的研发。目前团队只有两个人处于全职状态,明年确定会有三名队员加入到创业军队里面。他给团队设定了一个限期,希望现有的成员都能成为公司的合伙人,所以要求他们全职加入。“如果想占股份,队员多少得需要出点钱。值得高兴的是,按目前的状况来说,大部分人都愿意出来,期限是1-2年之内。”

算算时间,这个团队已经成立了整整五年,这一路走来并不容易。成立的头一年,团队没有做出很好的产品,加上生活压力的原因,不少初始成员已经离开。让陈士凯欣慰的是,最初的合伙人依然留在团队里面。“团队变动最厉害的时候是成立的头一年,当时没有非常像样的东西做出来,创客的定义也不存在。后面就好一些,陆陆续续有新的成员加入。”

成员的流动问题是不少团队需要面对的,让陈士凯欣慰的是,最初的合伙人依然留在团队里面,陪他渡过了最难熬的时刻。经过几次洗礼后,RoboPeak已经比较稳定。随着华为硬件工程师刘义春的加入,团队的短板得到很好的填补。

让陈士凯欣慰的是,最初的合伙人依然留在团队里面。“团队变动最厉害的时候是成立的头一年,当时没有非常像样的东西做出来,创客的定义也不存在。后来就好一些,陆陆续续有新的成员加入。为了增强队员之间的交流,我们做了另一个规定,如果有队员半年之内没参加过任何团队活动,会视为自动离开。”

虽说团队已经比较稳定,但是陈士凯怎么说服其他成员放弃原有的工作呢?

“其实我自己刚出来的时候也担心过类似的问题,现在要相对安心一些。按目前的状况来看,大家还是蛮愿意全职出来的。一方面大家能看到市场切入点,对方向和前景都十分认可;另一方面,我们也会对其他队员负责。那些在犹豫的成员,更多的是因为客观条件,比如说房贷,或者家庭困难。未来我们会考虑引入投资方,或者让现有的产品尽快产生一个经济回报,养活大家。”

RoboPeak陈士凯:借助激光雷达攻占机械人领域

在本次的MDCC大会上,RoboPeak团队主要对外展示了三款产品:开源激光键盘、机器人RPMini和激光雷达RPLidar。陈士凯表示,其实激光键盘早在两年之前就打造出来,而且前后只花费两个月的时间。后来因为涉及产品化过程与合作方一起努力处理其中各种问题才拖到现在对外发售。

而机器人RPMini和激光雷达RPLidar是团队钻研机器人的成果:他们很早就决定要攻克机器人领域,觉得定位是很好的切入角度,所以花费了大量时间研究激光定位雷达。

而在现有阶段,机器人RPMini属于测试和研究激光定位的载体,为后续的研究工作提供支持。目前这款机器人主要用来服务内部研发,未来可能会考虑产品化。

RoboPeak近期的产品路线就是提供低成本的室内定位解决方案,也是公司今后产品化的一个方向。陈士凯表示,激光雷达是整个方案的核心,RPLidar可以看成最关键的第一步。

RoboPeak陈士凯:借助激光雷达攻占机械人领域

其实激光雷达并不是他们提出的新概念,上个世纪80、90年代已经有人开始做,目前德国、日本都有专门生产这种设备的公司。市面上的激光雷达都存在一个问题,就是价格比较高(1万以上),并不太适合民用。

激光雷达在工业领域已经相当成熟,比如说工业安全保障:有些机床在工作的时候并不允许有人在场,不然的话可能会引起生命危险。有了激光雷达,可以对整个生产环境进行扫描,当检测到有人存在的时候自动停止工作。而生产线上经常会有一些机械小车做运输,工人也在同样的环境工作,激光雷达能够让他们避免发生碰撞。

对于家用机器人来说,它们如果不能有效识别周围的环境,可能完成不了人类交给它的任务。在激光雷达的帮助下,它可以学习如何绕开障碍物行走,这个过程跟人脑十分相似:每到一个陌生的环境,人的大脑都会根据周边的情况逐渐形成一个地图,而激光雷达能够协助完成地图描绘过程。

而令人想不到的是,他们的产品的价格控制在市场普遍价格的十分之一以内。这又是怎么做到的呢?陈士凯并没有回避什么,对笔者做了一些简单的解释。

RPLidar跟应用于工业领域的激光雷达在本质和技术方面都有些不同。工业激光雷达借助测量激光传播时间来测量距离,所以对采集电路的要求非常高,也十分复杂。另外设备的整个机体构造偏大,而且在像反光镜这些部件在安装的过程中需要很精细的调整。

另外,激光雷达用于工业领域的话,需要考虑周围的使用环境,以保证它的稳定性。比如说码头上的激光雷达要考虑日晒雨淋的状况,所以厂家要花费很多精力在稳定性这方面做文章。

鉴于上面提到的种种原因,工业级别的激光雷达成本并不低。而当它应用于民用领域的时候,主要考虑是它能否精确定位、使用寿命,其他变得并不是那么重要。

更主要的原因是,RPLidar的核心技术使用的是计算机视觉——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。

精度方面,RPLidar使用了三角测距的技术,误差会随着目标的距离而变大。目前这款激光雷达能够在0.2秒之内扫完半径为6米的圆形范围,3米之内的误差为1毫米,后面的误差会稍微大一些,不过总体控制在量程的0.5%左右。(以6米来算的话,最大误差为5毫米。)

目前产品正在处于从原型到量产的阶段,陈士凯坦陈现在遇到不少新的问题,比如说他们要不断研究供应商是否靠谱。“在打造原型的时候,很多东西可以上淘宝直接买,而且价格便宜。但是到了批量生产的时候,并不能这样做,因为原材料的良率难以保证,人手也有限。”

“RPLidar一共需要一百多种物料,每种物料的供应期各不相同。一旦某个供应环节出问题的话,就会影响整体进度。我们花费了很多精力在选择供应商方面,必要的时候还要改进产品的工艺。现在团队的主要精力都花在这层面上。”

陈士凯希望明年初就能完成小批量生产,满足部分客户需求。“很多客户可能会举得单买一个激光雷达RPLidar的话,用不起来。我们也要推出相关的配套软件,可能也会把这软件和驱动开源,让更资深的客户进行改造。”

除此之外,他们也会根据情况推出类似Arduino这样形式的模块,让买家配合他们的传感器,搭建一个至少具备定位导航的简单机器人。等到产品的普及率还有稳定性更高的时候,团队也许会考虑机器人领域的另一个方向,比如智能扫地机。

“整个智能硬件领域的计划也是非常多的,我们会朝着现有的技术去做拓展。”

文章来源:雷锋网 (原文:《RoboPeak陈士凯:借助激光雷达攻占机械人领域》)

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梦车间创客文化空间创始人,《3D打印——改变世界的新机遇新浪潮》、《创意之钥—Android手机交互应用开发》、《Android3D游戏开发与应用案例详解》作者,90年后创客!

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