方案中心 | 剪草机器人草地上的精灵助力智慧园林养护升级

随着“森林城市”概念的兴起，我国城市园林的规模在不断扩大，这也导致许多城市的绿化养护工作压力不断增大，甚至出现了用工缺口，人工进行园林养护工作存在着效率低、成本高的问题，于是应用各类智慧化的园林机器人成为了绿化养护工作的发展趋势。园林机器人具有高效率、标准化的特点，它们的出现必然导致绿化养护行业观念发生转变，促使从业者采取新的以科技为主、人力为辅的绿化养护工作模式，更好地发挥智慧园林的优势和作用。另一方面，卫星定位导航，计算机视觉，机器学习等技术的成熟使得人工智能的应用边界不断被突破，从家用到商用，从室内到户外，越来越多的应用场景下出现了智能化设备的身影。iSward剪草机器人正是在这一大背景下应运而生。她融合了自动驾驶，物联网，大数据等多领域的最新研究成果，实现了高精度定位导航，自主充电，智能边界与障碍识别等功能，不仅解放了人的双手，更定义了人工智能时代绿地养护的新标准，为大幅提升城市绿化环境提供了可能。

草地上的无人驾驶技术，打造户外服务机器人平台

许多人容易把剪草机器人和扫地机器人当作一回事，以为只需换上刀盘，就可以让扫地机器人在草地上自动剪草。但它们有着完全不同的工作场景和底层技术。剪草机器人工作在室外，四周可能没有围墙隔断来确定边界，草地可能有凹陷和坡度，因此用于室内导航的激光slam等技术在室外很难发挥作用。另外，户外日晒雨淋的恶劣工况也会对机器人传感器以及充电设施的正常工作带来极大的挑战。

另一方面，剪草机器人的自动导航与汽车的自动驾驶场景也不完全相同。在草坪上没有车道的概念，也没有信号灯等明确的标识物帮助机器人获得定位的语义信息，不同的草坪面积和形状都有很大的差异，禁入区域的特征也不尽相同，这就意味着必须根据草坪的特点构建视觉模型和导航算法，同时还要控制成本。这都为剪草机器人的开发设置了重重障碍。

受益于多年的技术沉淀和经验累积，iSward剪草机器人通过三个方面来解决户外服务机器人所面对的关键技术难题。首先，通过多传感器多模态数据的融合，机器人能够实现高精度实施定位，为精确导航提供了基础；其次，针对户外复杂多变的实际场景，我们在算法中预设了不同的工作环境模式，帮助机器人在无人的封闭环境或开放的公共绿地都能正常工作；最后，我们通过融入自适应算法帮助机器人在工作的过程中不断自学习，使得每一台机器人最终都能获得适应自身环境的最佳模型，从新人蜕变为老手。

无法比拟的剪草效率，让草地更绿，让生活更美

在绿油油的大草坪上休憩，漫步；看着身边的孩童自由地嬉戏，奔跑是每个人都向往的生活场景。然而要让电脑的桌面图片变成现实并不容易。这中间最大的障碍在于：在目前人工作业或使用围线剪草机器人的情况下，草坪的养护质量，成本以及草坪养护的效率，草坪的有效利用率无法同时达到最优。

以一块普通的足球场草坪为例，一年的养护费用最低需要5-8万，其中40%以上的费用花在草坪的修剪上。即便如此，养护单位针对草坪的修剪频率平均每月一次可能都达不到。这一方面影响了草的正常生长，降低了天然草坪的使用寿命，同时也严重降低了它的可利用时间，使其长期处于一种只可远观，但不能亲密接触的尴尬状态。要想时时都能近距离地享受绿草青青的舒适环境，就必须彻底变革传统的园林养护方式。

智能化的全新一代剪草机器人无疑成了未来智慧园林养护的终极解决方案。我们以iSward剪草机器人为例来分析。首先，一台iSward的购置成本远低于一位养护工一年的用工成本，而不到一度电的单日耗电量使得用户可以以远超传统剪草频率的十倍来进行草坪养护。其次，iSward的无人值守工作模式彻底解放了用户的双手和时间，并且可以充分利用夜晚及其他草坪空闲时间实施剪草作业，大大提高了草坪的利用率，使人们有更多的时间亲近自然。最后，零排放和低噪音也是iSward优于传统剪草模式的一大亮点。人们再也无须忍受剪草机工作时发出的隆隆噪音。为了减排，在西方许多国家，燃油式的剪草机已经逐渐被淘汰，iSward无疑是未来草坪的更好伴侣。

大数据加持，每台iSward都能成为多面园艺家

诞生于云计算和机器学习等新兴技术突飞猛进的时代，iSward在工作时并非单打独斗，而是依托于一个集数据采集，汇总，分析为一体的大数据平台。在数据平台的支持下，每台iSward都能获得厘米级的高精度定位数据并时时反馈最新的工作状态。作为数据平台的运营者，我们可以采集到真实场景下的用户数据，并以此为依据对算法做持续的更新和迭代。在现有用户的授权和帮助下，我们已经采集到了超过4000小时视频数据，近80万份图像数据，不断完善我们的视觉模型，使得iSward能够在不同场景下都能更好地工作。

大数据平台为iSward提供了向前进化的可能。不同于以往人工智能产品先建模，后适配的模式，iSward能够在工作的过程中自适应地继续学习，不断完善现有模型的运行性能和精度，这也为开发其他智慧型园林服务机器人提供了坚实的基础。可以预见，当模型足够成熟时，开发各类灌溉，除草或清扫机器人也将变得水到渠成。

结语

高精度差分卫星定位，视觉SLAM等技术的突破为户外服务型机器人的开发提供了底层支持，也为解决日益提高的城市绿化标准与严重的老龄化问题之间的矛盾提供了新的思路。iSward正是着眼于现有技术和市场需求所开发的一款智能化园林服务机器人。目前，iSward们已经在各类公园绿地，政企园区，校园操场等场所累积工作一万多小时，剪草面积累积达210万平米。通过技术赋能的手段，iSward已经把草坪养护变为一项轻松而时尚的工作。

iSward是上海筱嘉数据科技有限公司深耕智能服务机器人领域三年之后推出的首款拥有自主核心技术的产品。上海筱嘉作为立足上海，放眼全国的高新技术企业，企图心不止于智能剪草。在未来，她将会把智能化的触角延伸到庭院及园林养护的方方面面，用科技颠覆原有绿化服务行业高成本低效率的老旧模式，让每个人都能享受到理想中的绿色生活。

本文来自微信公众号“上海市人工智能行业协会”（ID：saia2021）。大作社经授权转载，该文观点仅代表作者本人，大作社平台仅提供信息存储空间服务。