米家APP

开启你的智能生活

米家扫地机器人:零经验征服“大魔王”

      2015年12月4日,石头科技CEO昌敬发出了一条朋友圈:明天是公司自成立以来的第一个双休日。此时距离2014年7月1日公司正式成立,已经过去了1年又5个月。

没有创业者是轻松的,但开发米家扫地机器人的难度,远远超出了昌敬的预期。最开始昌敬预计一年就能做出来,当别人问起什么时候出产品时,他会说:“一年后。”等到一年过去了,别人再来问时,他还是说:“一年后。”

最终,石头科技用了26个月来完成米家扫地机器人。这款产品就像是福原爱和张怡宁的合体:外表看起来像瓷娃娃一样软萌可爱,但却拥有大魔王一般的恐怖实力。

小米生态链产品总监夏勇峰说,如果把做硬件产品视作一款打怪升级的游戏,扫地机器人就是其中的S级怪物。更重要的是,昌敬的初创团队此前全无硬件经验,这让“打怪”的难度又上了一个台阶。但恰恰是零硬件经验的昌敬,拿下了“大魔王”,这甚至会让夏勇峰在产品发布后产生怀疑:这真的发生过吗?别一觉醒来是在做梦吧?

回过头看,某种程度上零经验对石头科技既是软肋也是幸运。拥有软件产品的经验,米家扫地机器人一开始就定义清晰,而对硬件领域相对陌生,团队反而充满初生牛犊不怕虎的闯劲。梦幻级的产品,往往源自简单的梦想,石头科技正如它的名字一样简单朴素,他们的梦想一直在继续。

 

最接地气的人工智能        

令昌敬产生做机器人想法的,是一部电影,叫《环太平洋》。这是一部科幻电影,讲述地球被巨大的怪兽侵略,于是人类开发出巨大的机器人与之抗衡。

电影上映的时候是2013年的夏天,那时昌敬还在百度地图任产品经理。一次公司组织迷你MBA培训,财务课实在有点枯燥,昌敬听不太进去,就和同事聊到了这部电影,没想到一聊聊出了火花。

“我们都对机器人感兴趣,觉得机器人和人工智能代表着未来。”两人观点一致,未来20年机器人都是一个不会out的领域,而且会不断有新突破,必然长久不衰,可想象空间无比巨大。这次闲聊一聊就是4个小时,昌敬“头脑一热”,决定就做机器人创业了。

此前,昌敬已经有过创业的经历。2006年,昌敬取得华南理工计算机硕士学位,一毕业就加入创业公司参与做傲游浏览器。之后,他加入微软,后又进入腾讯,然后做了魔图,最终被百度纳入麾下。

魔图的创业经历给他带来了两个影响。一是忐忑,他毕竟没有硬件创业的经验,没有想清楚前,轻易不愿迈出去。“比如到底做什么样的机器人,我们就考虑过很多。”昌敬首先觉得得做To C的机器人,To B的机器人,如楼宇清扫机器人,比拼的多半是销售能力,不是他的专长。

而To C的机器人,也有很多种,什么才是用户需要的?昌敬开了不少脑洞,比如美容机器人。“很多女生每天都要化妆,很花时间,但其实化妆都是重复动作,机器人不就是每天做一样的动作吗?”昌敬设想,开发一种机器人,人把脑袋放进去,化妆全由机器人来搞定。当然,这也仅仅只是想法。

在萌生机器人创业想法后差不多一年,昌敬都在各种摇摆:到底是做软件还是做硬件?做机器人又做什么机器人?后来成为石头科技CTO的吴震回忆,昌敬当时“忽悠”他出来创业时,聊的还是个软件项目。“那时他说要做的是个匿名类社交软件。”吴震说,后来这种APP项目前景很不明朗,团队还是扎到了硬件创业上。

这也是创业经历给昌敬的第二个影响:他已经做过APP项目了,互联网创业已经不能令他兴奋。骨子里,昌敬是个喜欢未知挑战的人。“一想到做机器人还是挺兴奋的,感性就战胜了理性。”

但最终决定做扫地机器人这个品类,昌敬还是用上了自己的理性,这就是他从事产品经理十年所得出的方法论。“我的方法论就四条:痛点、人群、频次和门槛。”昌敬说。

什么叫痛点?就是没有这个东西,会不舒服,有痛点就有需求。人群,就是产品是什么人在用,越普适的人群,市场潜力越大。这两点昌敬觉得微信就是很好的例子:微信解决了人们沟通的痛点,而且不分年龄性别职业都有需要。

“频次很好理解,就是多久使用一次。”昌敬说,买房买车都是低频操作,与人沟通是高频的,洗衣扫地也是很高频的。

最后一个制约的是门槛,比如易操作性,价格等等。“扫地机器人起码是个被教育过的市场。”昌敬分析,扫地对每家每户来说都是痛点,人群足够广,频次也足够高,剩下要解决的就是门槛能不能降低。而市面上的扫地机器人,给用户带来很多麻烦,同时价格还不便宜,这正是石头科技的机会。

“刚开始昌敬说做扫地机器人,我真不太喜欢,因为我有很失败的消费经历。”吴震说,他因为工作关系,与妻子两地分居,于是买了个扫地机器人想着给妻子减轻下家务负担。那是一款随机碰撞的扫地机器人,产品体验很差。

但吴震也意识到,这恰恰是人工智能的机会。“人工智能提了这么多年,其实离用户还是比较远。”吴震说,大家知道的阿尔法GO,还有无人驾驶汽车,都还没进到寻常百姓家,而语音助手如siri,还不能满足人们的预期,所以都是被“调戏”的对象。

“现在还没有真正把人工智能技术落地做得很好的产品,扫地机器人反而是一个机会。”从理念到形态,扫地机器人都可说是最接“地气”的人工智能。这令吴震感到兴奋:“我们将有机会做到行业No.1,给行业带来改变,我觉得我至少说服了自己。”

2014年夏天,在受到《环太平洋》激发的一年后,昌敬正式成立了石头科技。然而,在这之前他还需要说服很多人。

 

初生牛犊不怕虎

由于有魔图的成功经验,昌敬一直不乏投资者青睐。但2014年的创投圈,资本开始收紧,一听昌敬说要做硬件创业,多数投资人还是表现出了敬谢不敏。

投资人有顾虑昌敬也能理解,他确实没做过硬件。但昌敬觉得,正是因为自己没有经验才有创业的价值。“马斯克做特斯拉之前是做Paypal的,也没有硬件经验。”

机缘巧合,在见了一轮投资者后,2014年初,终于有人告诉昌敬,他可以去见见小米,如果小米投,他们也可以跟投。那时昌敬对小米一点也不了解,连小米有投资部都不知道,更别说小米生态链。

事实上,那时小米生态链也才刚刚起步,一切还在摸索之中。“生态链是2013年底策划的,那时我们在找各种各样的团队和项目。”小米生态链产品总监夏勇峰回忆,那时生态链见了300多个团队,考虑过各种硬件方向。有的是团队合适但没有项目,有的是项目合适但没有团队,扫地机器人就属于后者。

小米认为扫地机器人机会很大。首先它的市场状况和空气净化器很像,这个市场的特征是普及率很低,但增长很快。就是今天,中国扫地机器人的渗透率也不过1%,与发达国家差距明显。根据德国GFK市场调查公司预计,2015年中国扫地机器人市场预计零售规模在50亿元左右,2017年将达到75亿元,2018年则将增长到120亿元。

夏勇峰说:“这是一个新兴市场,对我们来说机会更大,也比成熟市场更加诱人。”而相比空气净化器,扫地机器人还有一个特征,那就是它正处于技术革新期,产品正由随机碰撞式向路径规划式转变,这对后来者也是机会。

此外,昌敬还发现了一个有意思的现象,说明扫地机器人没有事实上的行业巨头。“人们对扫地机器人的认知,品类名远重于品牌名。”昌敬说,当消费者想买扫地机器人时,只会在网上搜索“扫地机器人”,而不是一个具体的品牌,电商的搜索引擎甚至不会进行联想。“消费者还没有把某个品牌和扫地机器人关联起来。”

扫地机器人这个方向是没问题的,夏勇峰苦恼的是没有合适的团队。当2014年4月份,昌敬和夏勇峰见面,同一个问题被摆了出来:“你有做硬件的经验吗?”

昌敬这次放了个“大招”,他告诉夏勇峰,自己是个陆地巡洋舰的爱好者:“我买了两辆陆巡,全拆了,最后我把它们组合成了一辆!”但这并没有说服夏勇峰,他直截了当地说:“你这只能说是爱好者,不能算有经验。”

如此看重经验,是因为扫地机器人太复杂了。夏勇峰说,只要对这个产品稍有了解,就知道它有多困难,目前小米生态链中也只有无人机的难度可与之相比。如果用游戏里Boss的等级来划分,扫地机器人和无人机一样都是S级的。

在夏勇峰看来,昌敬和他的团队,多少有点初生牛犊不怕虎的意思:正因为没有硬件经验,所以不知道坑有多深,反而有闯劲来做这件事。“就是现在让我去创业,我都不敢选这个项目。”

但昌敬下了决心,准备好辞职大干一场。于是夏勇峰与昌敬约定,先做一个Demo出来看看再说。公司成立后的第42天,夏勇峰接到了昌敬的电话:“我们做好了,你们过来看一下吧。”

“就这么一句话,听着云淡风轻,但我知道他们其实挺苦的。”夏勇峰回忆,石头科技租了一个民房,没日没夜地干,最终呈现出来的是个挺“山寨”的东西。

石头科技买来一个扫地机器人,然而在上面搁了一个平板电脑,用来运行算法,上面可以显示出规划路径,然后机器人运动得非常缓慢。“那时算法还不能支持快速移动。”夏勇峰说,但这已经足够显示石头的能力。当时生态链以软件见长的团队非常少,这次展示让小米有了底:即使项目不成,投资这样一个软件团队也是有价值的。

石头科技从而成为生态链的一员,而夏勇峰给昌敬的第一个建议就是:赶快去补齐硬件人才吧。

 

没有成熟技术,只能自己趟坑

扫地机器人被比做S级的怪物,在于要做好的话,不论软硬件都必须站到世界一流的前沿。

产品要实现路径规划,核心是SLAM算法,全称是Simultaneous Localization and Mapping,也就是即时定位与地图构建。该算法的困难在于,其本身是个鸡生蛋还是蛋生鸡的问题:定位需要用到地图,而绘制地图又依赖于定位。SLAM算法从被提出,就一直是学界的前沿科学,无人驾驶汽车、大型仓库的货物运送,都有赖于这套算法。要想做好扫地机器人,就得在算法上取得突破,石头科技的软件背景反而成了优势,这也是他们被小米看重的原因。

但算法之外,扫地机器人的硬件构成和使用场景也极其复杂。传统家用电器只需要静置在房间的一角,或者人为参与运动。扫地机器人是唯一自行运动的电器,工作条件最恶劣,面对环境最复杂,要面临很多突发状况,对可靠性的要求,远超其它产品。

为了解决硬件经验的不足,昌敬花了大力气招揽人才。“第一阶段就是找人和拆解产品,是个学习的过程。”一开始,昌敬请万云鹏找硬件研发,还请他给自己讲项目管理课。

那次课从晚上六点讲到晚上十一点,昌敬被结结实实饿了五个小时后,深刻地意识到,其实自己完全搞不定项目管理。“那时万云鹏刚调到深圳4个月,我还是说服了他入伙。”万云鹏后来了任石头科技副总裁,成为公司发展的一个里程碑,为石头科技带来了更多的硬件人才。

石头科技花了一个月时间,将市面上主流扫地机器人都详细拆解了一遍,这既是在学习,同时也给了石头科技信心。因为没有一个产品和米家扫地机器人定义相同。

“在构型上和我们相似的,都是随机碰撞式的,而采用路径规划式的,构型又和我们不一样。”昌敬说。

拆解容易,真上手制造才知道硬件的坑实在太多了。在产品定义之初,夏勇峰就提醒昌敬,尽量选用市面上成熟的技术,降低制造的难度,增强产品的可靠性。这也是小米生态链的一贯逻辑。

但扫地机器人是个前沿产品,很多地方并没有成熟经验可供参考。“比如刷子长什么形状?什么粗细?吸口开多大?风道怎么做?怎么做才合适并没一个定论,全都没办法借鉴。”昌敬说,唯一的办法就是一个一个去试。为此,石头科技专门在地下室搭了一个实验室,进行场景模拟。还请空气动力学的专家讲课,学习怎么减少湍流和噪音。

研发中石头科技趟过最大的坑,是LDS,Laser Distance Sensor激光测距传感器。

要实现路径规划,LDS是核心部件。有了它,扫地机器人才能探测周围的环境。石头科技将LDS设计安装在产品上方的突起,作用相当于扫地机器人的眼睛。然而,一个好的LDS售价高达1万。

“别说1万了,就是十分之一,我们也承受不来。”吴震说,这就逼迫团队自己去研发一款LDS出来。

吴震发现,要开发LDS,最重要的是图像传感器,然而米家扫地机的要求非常特殊。“我们要求LDS每秒扫描5圈,每圈360个点,也就是每秒要扫1800个点。”这个应用场景很罕见,只有工业级的照相机有需求,全世界也没几家供应商。

吴震找到了一家美国公司,但发现因为没什么销路,这家公司在一年前就撤消了在华办公室。“如果要订购产品,我们得调参数,但向美国去邮件,根本就收不到回复。”吴震说,因为这类产品一般有相当固定的用户,外人需求不明,厂商就懒得搭理。

后来,吴震灵机一动,在LinkedIn 试着搜索这家公司的前雇员,看能不能寻求帮助。幸运的是,还真让吴震找到了。在这名雇员帮助石头科技调好了参数,直接向美国公司提出订单,令LDS的成本大为降低。

2016年8月31日,米家扫地机器人宣布定价1699元时,发布会现场掌声雷动。那时恐怕很少有人知道,在石头科技之前,这个价格连扫地机器人的一个零部件也买不到。

 

“违反”广告法的产品

和很多生态链产品一样,米家扫地机器人一经推出就被一抢而空。但难得的是,米家扫地机器人在媒体上几乎是零差评。最初的一个月,石头科技准备了预案,让核心研发人员每天值守热线,以备用户反馈意见。然而一天下来,热线成了全公司最郁闷的人,常在邮件组里抱怨:今天又是一个电话没有。

“很多资深用户看我们的机器人,感觉就是行云流水。”昌敬说,如果不是顾虑会违反广告法,这款产品就是全球效率最高的扫地机器人。

米家机器人相比同类为何出色?首当其冲的,是坚持产品定义做减法。

“这方面我和勇峰高度一致。”昌敬说,产品最终生产出来时和2014年4月的产品定义几乎没有区别。在小米生态链,“做减法”也是夏勇峰的产品哲学,“可做可不做的东西,一定不做”,达成了这点共识,让米家机器人一开始就方向正确,从未跑偏。

一切与“扫得干净、扫得快”无关的功能,一开始就被干掉了。昌敬举例,比如拖地功能。国产扫地机器人,大多都有拖地功能,但其实这是个噱头。因为地要拖得干净,必须要有一个向下的力,一般扫地机都是重心在前,拖布反倒在后面,这种设计只能打湿地面,让拖布沾上点灰。

“用户会觉得花同样的钱,带两个功能是赚到了,但我们还是非常聚焦。”乱七八糟的功能,比如空气净化、杀菌和摄像头,一开始就不在昌敬考虑之内。

效率最高又是如何达到的?路径规划比随机碰撞效率高毋庸置疑,这一技术由美国公司首创,石头科技的进步在于不仅规划了路径,而且规划了动作。扫地机在工作时有很多动作切换,同类产品做出一个动作后要调整姿态再做出下一个动作,但石头科技的产品基本不会有卡顿。“我们定的实验目标是40分钟扫完,结果实际30分钟,到后来18分钟就完成了。”

实验室效果不错,但在真实环境下如何,关系到是否能让用户省心。为此,石头科技分阶段展开了内测。

夏勇峰是最早拿到测试机的人之一,产品基本满足了他的预期,只是有一天半夜,扫地机突然发出尖利的声音“电量低,请回充”,这种体验显然不好。“做硬件就是这样,一定有你想不到的情况。”

实际家居环境的复杂就给石头科技上了一课。比如很多家庭有落地窗,只有光学传感器的扫地机器人会误判前方无障碍,因此就得加上声学传感器。再比如很多家庭有长的走廊,扫地机器人就无法区别两端的A点和B点,因为它们的几何特征是一致的,于是整个机器人就“凌乱”了,行为诡异,地图花掉。

解决方法是不断优化算法,相当于要让扫地机器人至少具备幼儿的智力,能辨认周遭的环境,并且知道自己在哪儿。

“要解决这些问题,是真的不容易。”昌敬说,软件是实实在在做了26个月,从第一天就在不断奋战。

逐梦的结果,就是梦幻级的产品。在堪称轰动的米家秋季发布会后,全体参与者都有如释重负的感觉,夏勇峰甚至产生了一丝不真实感。“我们真的做出了一款如此超一流的产品了吗?真害怕一觉醒来,发现都是梦一场。”夏勇峰说,有一天清晨他真的恍惚了,问妻子是不是世界上真的有这样一款产品。

吴震则真切体会到了扫地机器人带给家庭的幸福感。离开上海到北京创业,夫妻俩不是没有过意见。在给妻子买了一款不省心的扫地机器人后,吴震一直觉得很抱歉,但米家扫地机器人问世后,妻子立刻就喜欢上了。

有一天,吴震的微信传来一张图片,那是妻子和米家扫地机器人广告的合影。吴震无比宽慰:“那时我知道,她认可了我的创业,而且为我感到骄傲。”

让千家万户体会到科技带来的幸福感,这正是石头科技最大的愿望。