机器人系统十年演进

摘要： 2015-2025年机器人系统经历了从单机功能（Device）到规模化交付（Product）再到云化服务（Service）的三阶段演进。早期（2015-2018）聚焦单机算法实现，依赖现场调参；中期（2019-2021）实现多传感融合与车队管理，但治理能力不足；当前（2022-2025）转向云原生运营，核心壁垒变为平台化治理（如SRE、数据闭环）和规模化车队系统。十条主干技术（感知、定位、

jzwspace

775人浏览 · 2026-02-16 14:36:08

jzwspace · 2026-02-16 14:36:08 发布

下面我把“机器人系统十年演进（2015→2025）”按“从单机功能 → 规模化交付 → 云化运营服务”的主线，做一份系统级总结。这里的“机器人系统”包含：本体硬件 + 车载软件栈（感知/定位/规控/安全）+ 车队/云平台 + 质量体系（仿真/回归/门禁）+ 运维与成本模型。

一句话概括十年结论：

机器人系统从“做一台能跑的机器”演进为“可持续运营的软硬一体服务”，核心壁垒从单点算法转向“平台化治理能力（Robot SRE）+ 数据闭环 + 规模化车队系统”。

我会用 A. 三段式范式迁移 + B. 十条主干演进 + C. 下一阶段（2026–2030）确定性趋势 来讲。

A) 三段式范式迁移：Robot Device → Robot Product → Robot Service

第一段（2015–2018）：Robot Device（设备/单机时代）

关键词：能跑通、经典栈、工程调参、现场救火

系统典型形态

单机为中心：一台机器人把事做完
软件架构：ROS1 + 分层导航（A* + DWA/TEB + PID）
定位：2D LiDAR + AMCL 或简单SLAM
感知：规则/几何为主，深度学习在视觉上开始普及但系统化弱
运维：本地日志、现场排障、升级靠刷机
仿真：主要用于调试与演示

主要瓶颈

场景一变就崩：对光照、人群、货架变化、反光材质极敏感
复制困难：站点/设备差异导致参数漂移、配置漂移
可靠性靠人：MTTR高、复发率高

这一阶段“做出来”是主目标，“运营起来”不是设计目标。

第二段（2019–2021）：Robot Product（产品/交付时代）

关键词：多传感融合、平台化雏形、可复制交付、车队系统成型

系统典型形态

多传感融合成为常态：LiDAR+IMU、轮速、视觉辅助
车队系统出现：任务调度、地图管理、远程运维、权限
容器化与集中运维逐步落地：集中日志/监控、任务看板
仿真开始承担训练/评测的角色（sim2real、域随机化）

主要提升

从“单站点成功”到“多站点复制”
运维从现场转远程，交付效率提升

主要瓶颈

治理闭环不完整：能发现问题但难防复发
控制平面不成熟：map/config/policy/software 版本治理不足
系统性退化难处理：拥堵、死锁、网络抖动、时间同步问题

这一阶段的分水岭：开始意识到“系统工程与平台化”决定TCO。

第三段（2022–2025）：Robot Service（服务/运营时代，Robot SRE）

关键词：SLA/SLO、证据链、replay回放、仿真回归门禁、灰度回滚、自愈、云原生车队

系统典型形态

机器人系统“云服务化”：像管理云服务一样管理机器人群
核心能力从“算法更强”转向“可用性更强”：
- 不确定性/置信度进入感知与定位输出
- 规控引入风险约束与降级恢复策略
平台化治理成为核心：
- 事件模型（incident/event/action）
- 证据链（metrics/logs/traces/replay）
- 异常自动采集上下文（task_id + 版本上下文）
- 灰度发布/自动回滚
- 自愈策略库（重定位、隔离、重派单、交通管制）
质量体系系统化：
- 线上事故→replay→场景库→仿真回归→发布门禁→降低复发率