高水平机器人竞赛（庭院作业机器人赛程枪声刚起）

高水平机器人竞赛（庭院作业机器人赛程枪声刚起）▍庭院机器人细分领域及代表企业一览但如今，在环保压力下，美国一些州以及欧洲部分国家开始禁止销售一些以燃气为动力的设备，这导致机器人等一些电动化、智能化产品销量开始快速获得增长，国内一些企业积极出海，并在特定市场占据了可观的市场份额，成长为这个行业内的隐形冠军。Global Market Insights数据指出，2018年园林机器人市场就达到约283亿美元，预计2019-2025年CAGR 6.85%，其中割草机器人市场规模约占1/3，可见庭院清洁市场潜力巨大。据Research and markets报告，预计2019-2025年，仅全球割草机器人市场规模CAGR就超过12%，增长速度显著快于行业。此外2021年该类产品销量约120万台，单价约1万人民币。如果能在功能上持续迭代取代手推式割草，那么目前全球割草机市场大概能达到600-700亿美元。在户外机器人销售比例上，欧美占据了绝大部分

户外机器人的海外市场已经开始提前爆发。

户外机器人一般是指主要运用于草坪、花园、泳池等庭院维护的设备，国外研究机构认为，这部分消费市场已经非常庞大且具备确定性，每年的需求都在千亿美金以上。

弗若斯特沙利文一份行业调查报告指出，全球大概有2.5亿个私家花园，8000万个分布在欧洲各国，1亿个集中在美国市场。2018年起，平均77%的欧美家庭都进行了庭院活动。

Statista数据指出，2.27亿美国人拥有庭院园林设备，占总人口的68%，2020年全球市场规模为251亿美元，预计将于2025年达324亿美元。其中，2020年大众市场需求占全部行业需求65%。

Global Market Insights数据指出，2018年园林机器人市场就达到约283亿美元，预计2019-2025年CAGR 6.85%，其中割草机器人市场规模约占1/3，可见庭院清洁市场潜力巨大。

据Research and markets报告，预计2019-2025年，仅全球割草机器人市场规模CAGR就超过12%，增长速度显著快于行业。此外2021年该类产品销量约120万台，单价约1万人民币。如果能在功能上持续迭代取代手推式割草，那么目前全球割草机市场大概能达到600-700亿美元。

在户外机器人销售比例上，欧美占据了绝大部分市场，主要包括美国、加拿大、欧洲等独栋别墅的家庭。在原先，这些家庭往往都有园林工具之割草“五件套”：割草机、打草机、吹风机、修枝机、链锯。

但如今，在环保压力下，美国一些州以及欧洲部分国家开始禁止销售一些以燃气为动力的设备，这导致机器人等一些电动化、智能化产品销量开始快速获得增长，国内一些企业积极出海，并在特定市场占据了可观的市场份额，成长为这个行业内的隐形冠军。

▍庭院机器人细分领域及代表企业一览

割草机器人是很多智能科技公司角逐庭院服务机器人领域的切入点。

近年来，扫地机器人在室内智能清洁领域可谓掀起了一股不小的热潮。在扫地机器人成为红海市场的今天，想要复刻其成功模式的投资人和各大研发公司，已经不约而同地将目光瞄准了室外庭院清洁市场。

尤其对于A股的新兴玩家及其投资者来说，草坪修剪这个市场具备极大的诱惑力，不仅因为以C端为主的消费群体贴合大消费行业的核心逻辑，同时产业链也相对完善。

割草机器人产业链上游主要是动力模块、避障模块、清洁模块，中游则是移动底盘，下游渠道则与传统割草机无明显差异。在环保认证要求上，无论是欧v认证、EPA&CARB认证、ETL认证、ANSI标准，传统国产厂商在几个模块上都已经满足，能够进入一线品牌商供应链。

这导致部分国内品牌很轻易借助中国完善的产业链和线上渠道变革，通过智能化产品的推出，突破了原先老牌企业的渠道封堵，实现了与海外巨头在品牌和渠道上展开竞争的格局。

在此前例如富世华集团（包括富世华和Gardena）、托罗配件（Toro）、史丹利百得（Stanley Black & Decker）、泉峰控股、大叶股份、格力博、宝时得、创科实业等割草机代表公司都是老牌割草机器人的参与者。

按出货量计算，富世华、Gardena、宝时得三者已经占据全球割草机器人份额约90%，其中富世华45万台、Gardena30万台、宝时得30万台。

但如今，新兴厂商例如松灵机器人旗下独立品牌库犸动力（MAMMOTION）发布KUMAR，七桥机器人推出CANVAS，汉阳科技的Yarbo，这部分后发厂商已经具备一定市场竞争力。

市场竞争力的体现主要在产品性能上。由于花园草坪的特性，机器人的除草范围一般都介于500-600平方米，美国则在1000平方米左右。

衡量割草机器人效率的一个核心指标是作业覆盖率，但局限于地形等问题，富世华等企业的自动化产品往往只能达到20%-30%之间。

同时，这部分产品还往往需要提前布线来确定除草作业范围，例如本田的Miimo机器人虽然采取了电池驱动以及加入360度传感器，但在功能上依然不够智能化，这种在功能上的缺失带来了更多的商业机会。

以库犸动力的KUMAR为例，由于加入了虚拟边界自主导航系统，基于GPS-RTK厘米级高精度卫星定位系统技术，融合超声波和激光雷达传感系统，这款机器人能够实现稳定可靠的自主定位、虚拟边界圈定、规划型作业、自主导航、自主避障等升级功能。

而例如七桥机器人则利用UWB（超宽带）技术实现了剪草机器人的精准定位，与GPS给出的绝对地理位置不同，UWB技术有着数据传输快、定位精确、抗干扰能力强、低功耗等特点，可以利用超短脉冲给出相对位置，实现厘米级定位精度。只需在草坪周边安置3-4个定位基站（5×5cm），通过基站与机器人之间的通信，机器人可感知自己的位置，进一步提高复杂地形作业覆盖率。

汉阳科技的Yarbo则更具创新力，Yarbo是一款可实现在不同季节切换为扫雪、割草、清理树叶等不同功能的机器人，由一个主机兼容三个头部附件组成，三个附件分别承载扫雪、割草、吹树叶功能，可根据不同季节、不同需求实现自如装载和切换。

除了这些新兴品牌，科沃斯、大疆都与九号公司一样是无边界智能割草机器人潜在进入者。

▍核心技术要点

如此多的企业开始进场，那么庭院服务机器人的核心要点到底是什么？综合几家企业的产品我们可以发现，提高产品环境适应性一直是重点方向。

由于庭院中草质、气候及土质等都不同，对于庭院本体机器人而言，产品底盘的场景验证需要长时间测试，才能最终保证通过性能覆盖更大区域，同时自主路径规划完成任务后能及时返回充电桩。这就需要机器人能够因地制宜，例如在果园、在堤坝斜坡、在泥泞道路、在城市道路，采用不同技术的模式，最终实现不同解决方案输出。

但这又会造成一个新问题，由于新一代割草机器人往往都是通过机器视觉、多传感器融合感知，并加以复合算法实现自主沿边绘制工作地图以及灵活避障。在户外条件中，受到太阳光的影响，不同时间的光线变化大导致误判多，同时会形成复杂环境交融。例如RTK（载波相位差分技术）在不够空旷的地区例如别墅墙旁、楼宇旁尤其是有遮挡的树荫下、墙角下，定位信号不稳定。

这就使得户外产品不同于室内的扫地机器人能以激光雷达为主，更复杂的环境判读往往需要选择融入并选择恰当的传感器，并加入AI进行辅助，当然，这就意味着更复杂的算法。再往深处去这又对于处理器以及内里芯片提出了更高要求，在成本上需要找到更好的均衡，目前多家企业都在尝试分类别进行不同产品型号以及解决方案的输出。

除了多传感器，底盘也非常重要，由于大多数解决方案需要将动力电池集中于此，同时又需要在底盘上加挂各类功能组件，以便未来实现对例如打药机、软接刀盘、红外射线等部件适配，因此，高性能底盘加入各种组件后接口调试一直是个非常大的难题。

在庭院和户外场景下，用电是关键，受庭院插座的限制、户外多变的天气等，为用电带来诸多不便。由于户外环境的全季节、多场景特性，模块化也是户外庭院作业机器人的一个方向。例如汉阳科技的旗舰产品Yarbo就可根据不同季节、不同需求实现自如装载和切换，一机多用的模块化设计，能满足庭院家庭用户一年之内的绝大部分庭院清理需求。

一些扫地机器人目前有的功能，许多企业也移植到了庭院作业机器人上，例如当机器人感知到电池电量偏低时，会停止当前的修剪任务并记录位置点，然后根据导航系统自动回到充电桩进行充电，之后再断点续剪，这些细节功能的应用无疑提高了户外庭院机器人的作业体验感。

▍其它户外作业场景需求多

当然，户外庭院作业并不只是除草，就连泳池池水难清理的难题，目前也被多家公司已经研发并推出的泳池清理机器人解决。例如元鼎智能就在2019年推出了一款无线泳池机器人，通过泳池机器人 储能切入庭院及户外场景。

因为人工成本及疫情等原因，泳池机器人在近年越来越流行，欧美市场的泳池机器人增长迅速——仅美国线上渠道，2021年泳池清洁机器人出货量就达50多万台，增速超过130%。

泳池机器人的技术难点也非常多，包括环境感知、水下通信、水下动力、能耗功率等方面。泳池机器人需要在水下作业，对信号、视觉、导航、防水防漏电的要求也更高。元鼎智能Aiper机器人采用的三轴电机技术，通过滚刷和过滤系统对泳池底部和侧壁进行清洁，吸附水中和地漏等处的明显杂质，清洁度更高，也更为节能。

而在庭院清洁需求中，深圳汉阳科技前期重点瞄准了除雪市场，汉阳科技也是目前全球为数不多成功推出家用扫雪机器人的公司。经过数年的产品迭代和研发，汉阳科技在2021年推出了Beta版扫雪机器人Snowbot S1并完成了产品全球公测，相比传统扫雪的繁重、耗时、危险和人工深度参与，机器人智能扫雪方案无疑可以在时间和空间上极大地降低对人的依赖，让扫雪的过程变得轻松、省时、安全。

另外一家国外企业Yardroid的机器人则被设计出来用于解决庭院浇花、除草除虫等问题，其利用人工智能(AI)自主决策，内部装有1升的水，另外有放置了除草剂和杀虫剂的舱室，草坪修剪叶片、一个平衡装置，这款机器人还能发现按照其浇水时间表浇水的植物并向它们喷射水流，同时它可以当场识别杂草和害虫并向它们喷洒除草剂或杀虫，这个产品零售价大概为2500美元。

当然更有荷兰一家有公司设计了机器人Beetl，用于寻找、检测狗子们的便便，还能进行及时的清理。Beetl不仅配备了电脑视觉和前置摄像头，一旦发现院子里的便便，它就会直接移动过去，用机械爪作为铲子，然后把便便装进一个密封的容器里，迅速清理现场。不过，目前这项技术还存在缺陷。由于设备还太小，无法收集大量狗粪，该公司也正在研发更大的型号，他们还在研究如何“找到回收狗粪的智能解决方案”。

▍结语与未来

家庭清洁必然是人工智能技术趋近成熟以后，在人类生活中较为常用的领域之一。在庭院场景中，目前人们普遍采用的人工作业或者半自动化传统方式，依然离不开手工操作，耗时、费力且危险。

尤其在美国、加拿大、北欧等有硬性法规要求庭院日常定期维护的用户，每年都会面临除草、除雪任务繁重且安全风险大等问题。此外，北美和北欧地区还面临人口老龄化、劳动力不足、人工服务工资上升等日益严重的社会问题，近年疫情传播也导致上述问题变得更加突出。这也导致该部分的产品主要市场集中在欧美地区。

在潜藏的巨大需求下，国内外企业纷纷推出各类庭院清洁机器人，抢占市场先机。光水下这部分市场，传统品牌包括Dolphin、Hayward、Polaris等也都早有进场，但后发企业通过技术创新驱动，依然占领了非常不错的市场份额。

可以预见，在全球强调环保和降低碳排放的大趋势下，传统的燃油工具必将被更加环保和智能的产品逐步替换淘汰，以除草、扫雪、泳池清理等场景作为市场切入口，加入了机器人、储能等全新技术，正帮助后发企业撬开被传统巨头把控的固有市场，并快速积累了多项专利技术，在扫雪、泳池等部分领域，中国的机器人企业已经领先同类竞品至少2年时间。

在我国即使没有家庭庭院，但市场对智能庭院机器人的需求同样具有一定的潜力，随着小区、公园、城市绿地的规划面积的逐年提高，无论是企业还是市政部门，都在寻找新的增效方式，庭院服务机器人也将一步步打开更大可能。

作者 | Jack