[中报]石头科技:北京石头世纪科技股份有限公司2021年半年度报告
原标题:石头科技:北京石头世纪科技股份有限公司2021年半年度报告 公司代码：688169 公司简称：石头科技 北京石头世纪科技股份有限公司 2021年半年度报告 重要提示 本公司董事会、监事会及董事、监事、高级管理人员保证半年度报告内容的真实、准 确、完整，不存在虚假记载、误导性陈述或重大遗漏，并承担个别和连带的法律责任。 重大风险提示 公司已在本报告中详细阐述公司在经营过程中可能面临的各种风险，敬请查阅本 报告第三节“管理层讨论与分析”中“风险因素”相关的内容。 公司全体董事出席董事会会议。 本半年度报告未经审计。 公司负责人昌敬、主管会计工作负责人毛国华及会计机构负责人（会计主管人员）王 璇声明：保证半年度报告中财务报告的真实、准确、完整。 董事会决议通过的本报告期利润分配预案或公积金转增股本预案 无 是否存在公司治理特殊安排等重要事项 □适用 √不适用 前瞻性陈述的风险声明 √适用 □不适用 本报告中所涉及的未来计划、发展战略等前瞻性描述不构成公司对投资者的实 质承诺，敬请投资者注意投资风险。 是否存在被控股股东及其关联方非经营性占用资金情况 否 是否存在违反规定决策程序对外提供担保的情况 否 是否存在半数以上董事无法保证公司所披露半年度报告的真实性、准确性和完整性 否 其他 □适用 √不适用 目录 第一节 释义 ................................ ................................ ................................ .................... 5 第二节 公司简介和主要财务指标 ................................ ................................ ............... 9 第三节 管理层讨论与分析 ................................ ................................ ......................... 13 第四节 公司治理 ................................ ................................ ................................ ......... 39 第五节 环境与社会责任 ................................ ................................ ............................. 40 第六节 重要事项 ................................ ................................ ................................ ......... 42 第七节 股份变动及股东情况 ................................ ................................ ..................... 72 第八节 优先股相关情况 ................................ ................................ ............................. 78 第九节 债券相关情况 ................................ ................................ ................................ . 78 第十节 财务报告 ................................ ................................ ................................ ......... 79 备查文件目录 载有公司法定代表人、主管会计工作负责人、会计机构负责人 签名并盖章的财务报表 报告期内在中国证监会指定网站上公开披露过的所有公司文件 的正本及公告的原稿 第一节 释义 在本报告书中，除非文义另有所指，下列词语具有如下含义： 常用词语释义 石头科技/石头/ 公司/本公司 指 北京石头世纪科技股份有限公司 小米 指 Xiaomi Corporation小米集团及其关联公司。是一家专注 于智能硬件和电子产品研发的移动互联网公司，同时也是 一家专注于高端智能手机、互联网电视以及智能家居生态 链建设的创新型科技企业 小米通讯 指 小米通讯技术有限公司 微软 指 微软(中国)有限公司及其关联公司 华为 指 华为终端技术有限公司及其关联公司 中国证监会 指 中国证券监督管理委员会 保荐人/保荐机构 指 中信证券股份有限公司 《公司法》 指 《中华人民共和国公司法》 《证券法》 指 《中华人民共和国证券法》 《公司章程》 指 《北京石头世纪科技股份有限公司章程》 智能扫地机器人 指 又称自动打扫机、智能吸尘器、机器人吸尘器等，是智能 家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内 完成地板清理工作 人工智能/AI 指 研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学 习、推理、思考、规划等)的学科，主要包括计算机实现智 能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实 现更高层次的应用 路径规划 指 运动规划的主要研究内容之一。运动规划由路径规划和轨 迹规划组成，连接起点位置和终点位置的序列点或曲线称 之为路径，构成路径的策略称之为路径规划。路径规划在 高新科技领域的应用包括但不限于机器人的自主无碰行 动、无人机的避障突防飞行、巡航导弹躲避雷达搜索、防 反弹袭击、完成突防爆破任务等 机器学习 指 一门多领域交叉学科，涉及概率论、统计学、逼近论、凸 分析、算法复杂度理论等多门学科。它专门研究计算机怎 样模拟或实现人类的学习行为，以获取新的知识或技能， 重新组织已有的知识结构使之不断改善自身性能 深度学习 指 机器学习中一种基于对数据进行表征学习的方法。观测值 可以使用多种方式来表示，如每个像素强度值的向量，或 者更抽象地表示成一系列边、特定形状的区域等。其动机 在于建立、模拟人脑进行分析学习的神经网络，模仿人脑 的机制来解释数据(例如图像，声音和文本) 传感器 指 一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的 信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息 输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制 等要求 算法 指 解题方案的准确而完整的描述，是一系列解决问题的清晰 指令，算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制 迭代 指 重复反馈过程的活动，其目的通常是为了逼近所需目标或 结果。每一次对过程的重复称为一次“迭代”，而每一次 迭代得到的结果会作为下一次迭代的初始值 物联网/IOT 指 把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起 来，实现智能化识别和管理 智能家居 指 智能住宅，是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息 家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高 效、舒适、安全、便利、环保的居住环境 LDS 指 Laser Distance Sensor，激光测距传感器 SLAM 指 Simultaneous Localization And Mapping，也称为 CML(Concurrent Mappingand Localization)，同步定位与 地图构建或并发建图与定位。由于其重要的理论与应用价 值，被认为是实现真正全自主移动机器人的关键 里程计 指 一种移动传感器，其获得的数据可用来估计物体位置随时 间的变化，被用在许多种机器人系统(轮式或者腿式)上面， 来估计这些机器人相对于初始位置移动的距离 陀螺仪 指 用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自 转轴的一个或二个轴的角运动检测装置 加速度计 指 测量运载体线加速度的工具，由检测质量(也称敏感质量)、 支承、电位器、弹簧、阻尼器和壳体组成 CPU 指 Central Processing Unit，中央处理器 GPU 指 Graphics Processing Unit，又称显示核心、视觉处理器、 显示芯片，是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一 些移动设备(如平板电脑、智能手机等)上图像运算工作的 微处理器 DWA 指 Dynamic window approach，机器人局部避障的动态窗口算 法 iF 指 iF设计奖，简称“iF”，创立于1953年，由德国历史最悠 久的工业设计机构汉诺威工业设计论坛(iF Industrie Forum Design)每年定期举办。德国iF国际设计论坛每年 评选iF设计奖，以“独立、严谨、可靠”的评奖理念闻名 于世，旨在提升大众对于设计的认知，其最具分量的金奖 素有“产品设计界的奥斯卡奖”之称 台湾金点奖 指 由台湾创意设计中心执行，在台湾拥有35年历史，是台湾 历史最悠久、最权威且最富知名度的专业设计竞赛。2014 年首度将报名资格扩大到全球的华人市场(新增大陆、香 港、澳门、新加坡、马来西亚五地)，参赛厂商超过数千家， 报名作品累积上万件 红点奖 指 红点奖，源自德国。是与iF设计奖齐名的一个工业设计大 奖，是世界上知名设计竞赛中最大最有影响的竞赛。红点 奖与德国“iF奖”、美国“IDEA奖”一起并称为世界三大 设计奖 电商 指 即电子商务(E-Commerce)，是指贸易过程中各阶段贸易活 动的电子化 京东 指 北京京东世纪贸易有限公司及其关联公司。目前中国最大 的自营式电商企业，下设3C、家电、消费品、生鲜等多个 事业部，用户可通过网站(www.jd.com)及移动客户端等渠 道进行在线购物 马尔可夫链 指 概率论和数理统计中具有马尔可夫性质且存在于离散的指 数集和状态空间内的随机过程 贝叶斯网络 指 一种概率图型模型，也是一个有向无环图,由代表变量节点 及连接这些节点有向边构成 卡尔曼滤波 指 一种利用线性系统状态方程，通过系统输入输出观测数据， 对系统状态进行最优估计的算法。由于观测数据中包括系 统中的噪声和干扰的影响，所以最优估计也可看作是滤波 过程 鲁棒性 指 控制系统在一定(结构，大小)的参数摄动下，维持其它某 些性能的特性。根据对性能的不同定义，可分为稳定鲁棒 性和性能鲁棒性。以闭环系统的鲁棒性作为目标设计得到 的固定控制器称为鲁棒控制器 异构计算 指 使用不同类型指令集和体系架构的计算单元组成系统的计 算方式。常见的计算单元类别包括CPU、GPU等协处理器、 DSP、ASIC、FPGA等 重采样 指 去除权重过小的粒子，专注于权重较大的粒子。进行重采 样，要由现有的粒子分布取样，产生一组新的粒子 机器人动力学 指 一种复杂的动力学系统，主要研究动力学正问题和动力学 逆问题两个方面，需要采用严密的系统方法来分析机器人 动力学特性 D*算法 指 动态A*算法(D-Star,DynamicA*)，主要用于机器人探路、 火星探测器寻路等 迪杰斯特拉算法 指 从一个顶点到其余各顶点的最短路径算法，解决的是有权 图中最短路径问题 马尔可夫决策 指 于马尔可夫过程理论的随机动态系统的最优决策过程 支持向量机 指 一类按监督学习方式对数据进行二元分类的广义线性分类 器，其决策边界是对学习样本求解的最大边距超平面 随机森林 指 一种集成算法，通过组合多个弱分类器，最终结果通过投 票或取均值，使得整体模型的结果具有较高的精确度和泛 化性能 遗传算法 指 模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进 化过程的计算模型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最 优解的方法 现代控制理论 指 建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制理 论的一个主要组成部分 PID 指 动态时域模型，以隐含着的时间为自变量 PAAS 指 Software-as-a-Service(软件即服务) SAAS 指 Platform-as-a-Service(平台即服务)，云平台上提供的服 务 TPS 指 Transaction per Second, 一个表达系统处理能力的性能 指标，每秒处理的消息数 IP65 指 Ingress Protection 65，IEC60529防水防尘等级 （IEC60529是国际电工技术委员会关于外壳和外壳内设备 防护等级的标准文件） class1 指 可以接触的安全激光 第二节 公司简介和主要财务指标 一、 公司基本情况 公司的中文名称 北京石头世纪科技股份有限公司 公司的中文简称 石头科技 公司的外文名称 Beijing Roborock Technology Co.,Ltd. 公司的外文名称缩写 Roborock 公司的法定代表人 昌敬 公司注册地址 北京市海淀区黑泉路8号1幢康健宝盛广场C座 六层6016、6017、6018号 公司注册地址的历史变更情况 不适用 公司办公地址 北京市海淀区黑泉路8号1幢康健宝盛广场C座 六层6016、6017、6018号 公司办公地址的邮政编码 100085 公司网址 www.roborock.com 电子信箱 [email protected] 报告期内变更情况查询索引 不适用 二、 联系人和联系方式 董事会秘书 （ 信息 披露 境内代表 ） 证券事务代表 姓名 孙佳 张雨 联系地址 北京市海淀区黑泉路康健宝 盛广场C座6层 北京市海淀区黑泉路康健宝 盛广场C座6层 电话 010-50972025 010-50972025 传真 010-50972025 010-50972025 电子信箱 [email protected] [email protected] 三、 信息披露及备置地点变更情况简介 公司选定的信息披露报纸名称 中国证券报、上海证券报、证券时报、证券日 报 登载半年度报告的网站地址 上海证券交易所网站(http://www.sse.com.cn) 公司半年度报告备置地点 公司证券部办公室 报告期内变更情况查询索引 不适用 四、 公司股票/存托凭证简况 (一) 公司股票简况 √适用 □不适用 公司股票简况 股票种类 股票上市交易 所及板块 股票简称 股票代码 变更前股票简称 A股 上海证券交易 所科创板 石头科技 688169 不适用 (二) 公司 存托凭证 简 况 □适用 √不适用 五、 其他有关资料 □适用 √不适用 六、 公司主要会计数据和财务指标 (一) 主要会计数据 单位：元币种：人民币 主要会计数据 本报告期 （1－6月） 上年同期 本报告期比上 年同期增减 (%) 营业收入 2,348,168,827 1,776,296,990 32.19 归属于上市公司股东的净利润 651,738,180 460,374,893 41.57 归属于上市公司股东的扣除非经 常性损益的净利润 574,284,917 434,406,606 32.20 经营活动产生的现金流量净额 884,461,717 859,615,361 2.89 本报告期末 上年度末 本报告期末比 上年度末增减 (%) 归属于上市公司股东的净资产 7,683,514,898 7,114,081,770 8.00 总资产 9,088,969,174 7,847,934,431 15.81 (二) 主要财务指标 主要财务指标 本报告期 （1－6月） 上年同期 本报告期比上年 同期增减(%) 基本每股收益（元／股） 9.78 7.53 29.88 稀释每股收益（元／股） 9.76 7.53 29.61 扣除非经常性损益后的基本每 股收益（元／股） 8.61 7.11 21.10 加权平均净资产收益率（%） 8.75 9.95 减少1.20个百分 点 扣除非经常性损益后的加权平 均净资产收益率（%） 7.71 9.39 减少1.68个百分 点 研发投入占营业收入的比例（%） 8.47 5.90 增加2.57个百分 点 公司主要会计数据和财务指标的说明 √适用 □不适用 报告期内，公司实现营业收入23.48亿元，较上年同期增长32.19%，增长幅度较 大的原因系公司新品研发上市、海外渠道拓展取得成效、营销投放效果显现以及新冠 肺炎影响因素降低。 报告期内实现归属于上市公司股东的净利润6.51亿元，较上年同期增长41.57%， 归属于上市公司股东扣除非经常性损益的净利润5.74亿元，较上年同期增长32.20%， 增长幅度较大的原因系公司逐步拓展自有品牌销售渠道，加大品牌宣传推广，毛利较 高的自有品牌产品销售额占比由86.25%提升至98.23%；此外，2021年上半年，公司 境外收入125,507.96万元，同比增长124.14%，海外业务持续扩张，盈利能力得到提 升。 七、 境内外会计准则下会计数据差异 □适用 √不适用 八、 非经常性损益项目和金额 √适用 □不适用 单位:元币种:人民币 非经常性损益项目 金额 附注（如适用） 非流动资产处置损益 越权审批，或无正式批准 文件，或偶发性的税收返 还、减免 计入当期损益的政府补 助，但与公司正常经营业 务密切相关，符合国家政 策规定、按照一定标准定 额或定量持续享受的政府 补助除外 932,138 不适用 计入当期损益的对非金融 企业收取的资金占用费 企业取得子公司、联营企 业及合营企业的投资成本 小于取得投资时应享有被 投资单位可辨认净资产公 允价值产生的收益 非货币性资产交换损益 委托他人投资或管理资产 的损益 因不可抗力因素，如遭受 自然灾害而计提的各项资 产减值准备 债务重组损益 企业重组费用，如安置职 工的支出、整合费用等 交易价格显失公允的交易 产生的超过公允价值部分 的损益 同一控制下企业合并产生 的子公司期初至合并日的 当期净损益 与公司正常经营业务无关 的或有事项产生的损益 除同公司正常经营业务相 关的有效套期保值业务 外，持有交易性金融资产、 衍生金融资产、交易性金 融负债、衍生金融负债产 生的公允价值变动损益， 以及处置交易性金融资 产、衍生金融资产、交易性 金融负债、衍生金融负债 和其他债权投资取得的投 资收益 99,569,754 不适用 单独进行减值测试的应收 款项、合同资产减值准备 转回 对外委托贷款取得的损益 采用公允价值模式进行后 续计量的投资性房地产公 允价值变动产生的损益 根据税收、会计等法律、 法规的要求对当期损益进 行一次性调整对当期损益 的影响 受托经营取得的托管费收 入 除上述各项之外的其他营 业外收入和支出 其他符合非经常性损益定 义的损益项目 1,765 不适用 少数股东权益影响额 所得税影响额 -23,050,394 不适用 合计 77,453,263 九、 非企业会计准则业绩指标说明 □适用 √不适用 第三节 管理层讨论与分析 一、 报告期内公司所属行业及主营业务情况说明 (一)主要业务、主要产品或服务情况 公司主营业务为智能清洁机器人等智能硬件的设计、研发、生产(以委托加工生 产方式实现)和销售，其主要产品为智能扫地机器人、手持吸尘器和商用清洁机器人。 公司是国际上将激光雷达技术及相关算法大规模应用于智能扫地机器人领域的 领先企业。智能扫地机器人在通过基于激光测距传感器、惯性测量单元等传感器的 SLAM算法构建出户型地图后，再根据户型地图进行定位，同时通过AI算法规划出智 能、高效的清扫路径，可以有效避免漏扫、重扫。服务器端通过对联网产品数据进行 深度学习、算法优化从而不断迭代升级机器人算法。 (二)主要经营模式 公司紧紧围绕技术研发和品牌建设持续打造并提升公司的核心竞争力，通过技 术和产品的领先性以及卓越的品牌形象获取市场份额和利润。在采购方面，公司有 三种采购模式：对于高价值或核心的零部件，公司直接采购，由供应商直接发货给 代工厂商；对于其他定制化的零部件，公司指定具体供应商、价格和数量后由代工 厂商进行采购；对于低价值的标准化零部件，公司指定规格与型号由代工厂商自行 采购管理，公司与代工厂商定期依据市场价格约定采购价格区间。生产方面，公司 与代工厂商签署委托加工合同，由公司以书面或电子方式传送订单给代工厂商，订 单包含产品的种类、数量、送达交货时间以及公司指定的交货地点、联系人和单价 等。在销售方面，公司采用线上与线下相结合的销售模式。 （三）行业情况 智能清洁机器人行业发展状况 2021年上半年，我国智能清洁机器人行业呈现持较快增长趋势。根据奥维云网发 布的行业数据，2021年上半年国内扫地机器人行业销售额同比增长38.7%。上半年行 业的发展主要得益于供给端产品的持续迭代，新品在功能、性能以及用户使用体验等 方面都有了较为明显的改善。伴随着产品升级，消费者对高端产品的接受度进一步提 升。在较低渗透率的行业现状之下，未来智能清洁机器人仍具有较为显著的成长空间。 二、 核心技术与研发进展 1. 核心技术 及其 先进性 以及报告期内 的变化情况 (一) 家用扫地机核心技术与研发进展 1. 核心技术 （1） 激光雷达与定位算法 为了最佳的定位效果，公司选择了效果最好但成本较高的LDS激光雷达+ SLAM 算法，即同步定位与地图构建技术。 ① 激光雷达 公司自主研发了行业领先的激光扫描测距模块：该模块扫描速度可达5×360°/ 秒，同时精度达到了同行业产品中的领先地位，能够高效、精确建立房间实时地图， 为室内定位和导航提供有力支撑。具体实现的方式为：一是采用自主研发的激光雷达， 覆盖直径12米的精准测距范围，且测量误差≤2%，为定位和导航算法提供了高置信 度的测距数据；在公司自主研发的新一代ToF(Time of Flight)激光雷达上，覆盖直径 扩大到18米，测量精度为±2cm。 二是结构设计的创新和迭代优化，提升了可靠性 和稳定性，有效延长了模块使用寿命，降低了用户后续的维护成本。 ② SLAM算法 SLAM算法，被广泛应用于无人驾驶、虚拟现实、增强现实等科技产品和场景。 公司的智能扫地机器人也应用了类似的SLAM技术。基于智能扫地机器人的LDS、 陀螺仪、加速度计、里程计等传感器数据，公司独立研发的SLAM算法有效解决了智 能扫地机器人在用户家庭环境中的定位、地图及导航需求。 公司研发的SLAM算法，通过独创的CPU和GPU协同加速SLAM的技术，使公 司的SLAM算法在低性能的嵌入式处理器上亦能实时输出定位和地图信息，相比 Google的Cartographer SLAM算法所需要高性能的64位i7处理器 (https://google- cartographer.readthedocs.io/en/latest/ )，公司的SLAM算法在满足机器人清扫过程中实 时定位需求的同时极大降低了对处理器的性能需求，兼顾了性能和成本。 （2） 多传感器融合的运动控制模块 智能扫地机器人要按照导航算法规划路线行走，需要融合一系列传感器的数据， 包括但不限于里程计、陀螺仪、加速度计、沿墙传感器、AI结构光、地毯识别传感器 等。同时，机器人需要精确控制电机的转速和自身的前进后退，恰到好处地加速、减 速和转向，并需要根据地面材质情况控制拖地模组以及设置主刷、边刷的转动速度和 方向，才能实现流畅的清洁作业，提高清洁效果。公司在该领域投入了较大的研发以 确保智能扫地机器人的运行路线更精准。例如，对于家庭场景中常见的边角清扫动作， 公司花费大量时间不断优化和完善、反复调整，使得机器人能够在避免碰撞的前提下 尽可能地贴近边角进行清扫以获得最优的清扫效果。 （3） 基于人工智能技术的导航算法 室内环境千差万别，智能扫地机器人的导航算法需要进行实时处理运算，从多传 感器和多维度考虑，尽可能选择效率最高、重复最低的线路进行规划行走，指挥智能 扫地机器人实现完整覆盖的清扫工作。基于智能扫地机器人的LDS、陀螺仪、加速度 计、里程计、摄像头等传感器数据以及SLAM算法输出的定位和地图信息，公司自主 研发了以人工智能(AI)为基础的清扫路径规划算法： ① 学习(Machine Learning)技术训练、优化路径规划算法的参数，识别清扫区域 需要避开的障碍物，使机器人能够更智能、更高效地对房间进行清扫，并提高有效清 洁面积覆盖比例； ② 用深度学习(Deep Learning)算法与大量联网智能扫地机器人数据的结合使公 司的智能扫地机器人不断自我完善，提高机器人对周围环境的认知程度。随着公司的 联网产品数量的增加，数据来源的增多，机器人将会更加智能地分析和处理各种问题。 ③ 采用双目立体视觉原理(Binocular Stereo Vision)对识别出的障碍物进行精准测 距和定位，并结合AI技术，根据识别出来的物体，智能的规划躲避障碍物的策略， 在提高清扫效率和覆盖率的前提下，增加机器自主回充(避免因各种原因卡在清扫道 路上)和清扫的人性化(比如有效避开动物粪便)。 （4） 多IOT平台接入能力 石头扫地机器人可接入多种IOT平台，以便于使用者对扫地机器人进行操控。 其中石头科技自主研发的RRIOT平台不仅可为家用扫地机器人提供接入服务、 设备管理服务、数据传输及大数据分析服务，也可服务于公司自研的商用清洁机器人， 并可为未来接入更多的石头IOT设备甚至第三方IOT设备，做好技术储备。 2. 研发进展 （1） SLAM算法及应用 智能扫地机器人工作在千家万户多样化的家庭环境，家庭环境中常见的低反光材 质、阳光干扰、地面湿滑等客观条件很容易导致激光测距传感器、里程计等传感器的 误报而造成定位错误，因而对应用于智能扫地机器人的SLAM(同步定位与地图创建) 算法提出了更高的鲁棒性、稳定性、自适应性等要求。石头科技自主研发的SLAM算 法通过融合多传感器数据，包括激光测距传感器、陀螺仪、加速度计、里程计等，综 合马尔可夫链、贝叶斯网络、卡尔曼滤波等经典理论并在此基础上利用融合滤波算法、 深度学习、大数据、异构计算等技术，实现了可在低功耗、低算力的嵌入式处理器上 运行的高鲁棒性、稳定性、实时性和自适应性的SLAM算法即同步定位与地图创建算 法，从而满足了用户对智能扫地机器人的性价比期望以及普适于复杂多样的家庭环境 的需求。 ① 通过融合粒子滤波算法和扩展卡尔曼滤波算法，解决激光测距传感器数据异 常时(比如因窗帘、床单等物体遮挡激光测距传感器而造成传感器数据异常)定位错误 的问题，相比传统单一的滤波方法，该融合方法提升了SLAM算法在应对家庭复杂环 境时的鲁棒性。 ② 通过构建SLAM算法的CPU+GPU的异构计算体系，充分利用GPU高并发 的特性快速对大量粒子进行评估，提升了迭代运算中粒子分布的密度，从而提高了 SLAM算法的实时性和准确性；同时运用该技术的SLAM算法可以实时地运行在低 功耗低算力的嵌入式处理器上，降低了处理器及整体技术方案成本。 ③ 基于深度学习技术构建分类神经网络，通过多种传感器数据(包括激光雷达、 行走轮计数器、角速度计、加速度计、碰撞传感器、悬崖传感器、行走轮电流反馈等) 智能识别出和各种运动模型的匹配程度，综合机器人动力学模型(Kinetic model)来选 择相适应的粒子分布模型和重采样策略，相比传统的运动模型计算方法和重采样策略， 该方法提升了在智能扫地机器人状态异常和工作环境变化时的自适应性和定位的准 确性。 公司自主研发的SLAM算法，可以实现准确的地图创建及即时定位功能。另外， 公司也基于此技术不断进行创新和改进。 A. 重定位和移动重定位 在石头科技独立研发的SLAM算法生成的即时定位技术之上，石头科技又进一 步支持智能扫地机器人原地旋转重定位和移动重定位算法，帮助机器人在不同楼层的 多张地图中，快速定位机器人的位置，选择正确的地图，进行清扫。 石头科技更是为支持摄像头的扫地机器人，提供有视觉辅助的移动重定位算法， 大大提高了移动重定位的定位效率和定位准确率。经过实际测试验证，相同机型、相 同环境、相同地图数量(4张)、相同定位成功率(100%成功)的情况下，通过视觉辅助重 定位，定位耗时缩短50%以上。 B. 智能分区技术及应用 公司利用智能扫地机器人激光雷达扫描制作的SLAM地图，结合深度学习功能， 自主研发地图智能分区功能，可按户型分割出不同的房间并根据用户选择实施清扫任 务，有助于用户进行划区清扫以及定制个性化的清扫方案，提高清洁效率。 （2） 导航与路径规划 作为智能化的扫地机器人，需要自主、自适应的在家庭环境中高效高覆盖率的完 成各种地面材质(包括地板、瓷砖、地毯)清洁、充电桩搜索以及回充等任务。与无人 驾驶的自动导航相似，智能扫地机器人的导航系统基于： ① 多种传感器包括光测距传感器，超声波传感器，陀螺仪、加速度计，里程计， AI结构光、地毯识别传感器等信息； ② SLAM算法生成的即时定位和地图信息，实时完成目标检测、避障、路径规 划、路径跟随等任务。在导航系统的实现中，石头科技基于D*算法，迪杰斯特拉算 法，卡尔曼滤波，马尔可夫决策，支持向量机、随机森林算法等经典算法理论，结合 智能扫地机器人实际应用需求，自主研发了同时生成地图与覆盖区域算法、区域最优 分割和选择算法、任务规划算法、运动规划算法、路径跟随算法、异常路径恢复算法、 实时局部避障算法等适用于多样化家庭环境的高效导航算法。 A. 充电桩全局搜索算法 效率和覆盖率是充电桩全局搜索算法的两个重要的指标：一方面，智能扫地机器 人进入回充状态时电量剩余有限，需要在电量耗尽前完成搜索；另一方面，充电桩位 置具有不确定性，高覆盖率是搜索成功的关键。传统全局寻桩方式多采用重复清扫找 桩、沿墙找桩或者随机覆盖找桩的方式，难以兼顾效率和覆盖率。公司运用快速搜索 随机树(Rapidly-exploring Random Tree)算法理论，结合贝叶斯网络和模拟退火算法， 有效提升了寻桩的效率和覆盖率。 B. 路径规划与路径跟踪 针对路径规划，尤其是针对狭窄区域和密集障碍物区域(比如椅子腿)的路径规划， 石头科技基于D*经典算法理论，结合基于传感器置信度的障碍物消融算法，减小了 由于智能扫地机器人各传感器原理、误差、分辨率等造成障碍物位置和尺寸的计算误 差及其对路径通过性的误判影响，最大化进入狭窄区域和密集障碍物区域的可能性， 从而提升了智能扫地机器人的通过率和清扫覆盖率。针对路径跟随需求，为平衡智能 扫地机器人行进中最大化流畅度和最小化路径偏离的矛盾，石头科技基于DWA框架， 结合遗传算法和大规模实验、测试产生的海量数据来优化求解DWA评价函数的空间 参数，保证智能扫地机器人在流畅行走的同时能够精确的进行路径跟踪，从而提升了 智能扫地机器人在狭窄空间的通过率和清扫覆盖率。 （3） 多传感器融合的运动控制模块 石头科技研发的智能扫地机器人采用三层智能优化控制策略来实现智能扫地机 器人的运动控制，分为感知层、决策层和控制层。感知层基于激光测距传感器、沿墙 传感器、碰撞传感器、陀螺仪加速度计、AI结构光、地毯识别传感器等多类型传感器 的输入融合实现对外界环境信息的感知，准确地获取智能扫地机器人的状态信息和环 境信息；决策层采用基于现代控制理论状态空间模型的最优化控制技术对智能扫地机 器人感知到的各种状态信息进行优化处理，综合给出最优化的动作及速度指令；控制 层采用基于经典控制理论的自校正PID控制技术对来自中间层的最优化动作及速度 指令做出快速及时的响应，通过左右两个驱动轮实现智能扫地机器人在地面的各种行 进动作。 ① 沿墙距离判别补偿算法。针对沿墙传感器在不同表面(如瓷砖、木板、玻璃、 镜面等)的距离变化差异、反射光强差异，结合激光测距传感器的距离和光强信息，实 现了一种多维度距离和光强数据融合判别算法，对不同材质、颜色的墙面作出区分并 相应的对沿墙测距传感器的距离做出补偿，减少其测距误差，有效解决了针对不同墙 面沿墙测距传感器误差不一致的问题，提高了墙边清扫能力和清扫效果的一致性。 ② 转角覆盖的二次规划算法。基于动态误差加权平方和与控制指令加权平方和 的二次规划方法构造智能扫地机器人转角最优化算法，结合沿墙测距传感器、激光测 距传感器、里程计、陀螺仪等多种传感器对距离、速度、方向、角度的综合感知，实 时给出行进速度和转向角度的最优化指令，有效提高了转角清扫效率和效果。 为提供扫地机器人的清洁效率，公司一直在进行各种精准避障和如何根据清洁目 标的清洁策略的运动控制的研究，又融入如下传感器或器件，对机器进行更多种运动 控制： A. AI结构光 公司采用AI结构光中的线性结构光技术，并通过融合多种算法，如直线拟合、边 沿提取，噪点过滤，光心计算，阳光过滤等算法，测量智能扫地机器人前方5cm-80cm 距离的障碍物。此技术有效应用于障碍物识别和家具少碰撞功能中，在确保扫地机器 人最大清扫覆盖率的同时，能轻松避开算法支持的2.5cm高*3cm宽及以上可移动障 碍物，且可根据用户选择，减少对家中固定障碍物(如桌、椅、沙发等)的正面碰撞。 B. 地毯识别传感器 公司在地毯识别功能上经过多年研究和技术方案对比，从技术可行性、结构合理 性、防尘防水抗干扰性、量产一致性、以及材质识别有效性等角度对光学方案、光鼠 方案、毫米波雷达方案和超声方案进行综合对比研究中，最终选择超声方案作为地毯 识别的主要方案，利用超声传感器、LDS、加速度计和陀螺仪、摄像头、轮组和主刷 电流等，设计研发以超声动态回波检测为主、其他传感器数据为辅的多传感器融合地 毯识别算法。 （4） 人工智能模块 公司目前已研发出具有图像识别避障功能的新一代智能扫地机器人产品。在原有 产品的基础上，公司应用了自主研发的人工智能技术，通过机器学习等手段使得智能 扫地机器人能够通过搭载的摄像头识别出工作过程中遇到的障碍，进一步提升清扫性 能。同时，新一代智能扫地机器人应用了物联网技术并能够识别出不同房间，可以作 为家庭环境中智能硬件的平台。 ① AI双目视觉避障。带有双目摄像头的智能扫地机器人，通过双目立体视觉及 AI物体识别技术实现智能精准避障功能，既要避免扫地机器人在家庭常见障碍物如 体重称、风扇底座、鞋子、插线板、一团电源线上卡住困住，同时也避免因避障导致 的漏扫。与无视觉避障功能的机器人相比，相同复杂环境下避障成功率提升90%。同 时将障碍物实景照片在APP地图中展示提升使用体验，增加实时视频功能，满足看护 老人、孩子及宠物的安防需求。 ② 摄像头采用RGB+IR双通滤波片方案，既可接收可见光，亦可接收红外光， 使得石头智能扫地机器人可搭载红外补光灯，不惧黑暗。且根据环境变化，机器人可 智能调节补光方案，全天候识别10类以上的障碍物。 ③ 石头扫地机器人与公司自主研发的IOT平台对接，通过自主研发的IOT 平台 提供的接口，对接多家智能音箱，通过AI语音识别技术，控制机器人清扫行为。 （5） IOT (RRIOT) 平台技术 RRIOT 平台是公司自主研发的，为石头扫地机器人提供接入、管理、分析服务。 为确保RRIOT服务平台的业务可达性、稳定性、可扩展性、可移植性、安全性，RRIOT 平台。RRIOT 平台利用各地区云平台的PAAS接口，以服务器集群的方式部署公司 自主研发的RRIOT SAAS应用，并且利用PAAS的计算能力、存储能力、可扩展能 力、稳定性等，为公司的RRIOT 提供底层平台级服务。RRIOT平台的所有业务逻辑 均由公司自己掌控，不受限于任何已对接和可能对接的云平台。 （6） 让机器更智能，让清洁更轻松 除以上各种先进、实用的，可让石头扫地器件人具备避障、越障、路径规划等智 能化的自主工作能力的“触觉”传感器，以及通过各种IOT平台的接入进行更强大的 清洁策略的控制外，为让扫地机器人具备可应对各种地面材质的能力，更好的完成智 能化的清洁任务，公司为扫地机器人装备了更多更智能的清洁模块，并在不断根据用 户的需求，进行创新和增加。 ① 电控水箱&可升降拖地震动模组 公司独立研发的电控水箱和可升降拖地震动模组用于石头智能扫拖一体机，根据 用户需要，即可一次出击完成扫和拖双重任务，亦可进行先扫后拖的单一任务。 A. 电控水箱，可通过软件算法，根据用户选择的出水量，预测水箱水量，并及时 提醒用户补水，用户亦可通过软件，对不同房间进行拖地水量分配，达到有效拖地目 的； B. 可升降拖地震动模组，每秒最高3,000次震动频率，提供4倍于普通拖地模组 的清洁力，更可根据用户对于地毯清洁的设置或在脱困情况下，自动升降拖板。 ② 智能集尘 公司2021上半年推出自动集尘充电座，支持无耗材气旋集尘或过敏友好月抛尘 袋集尘两种日常使用模式，采用可水洗前置+后置双滤网设计，整机过滤效率高达 99.99%，处于行业领先水平。标配的气旋无耗材集尘方案采用了两级十五椎气旋可水 洗设计，吸力不随吸尘量增多显著下降，产品通过了德国莱茵TUV吸力无损耗认证； 产品可选过敏关怀尘袋集尘方案，其采用一提封口自动打包设计，有效防止灰尘外溢 降低过敏风险，并通过了德国莱茵TUV过敏关怀认证。智能集尘功能减轻用户每日 清扫和倒尘盒工作，并延长滤网使用时间。 (二) 商用 清洁机器人 核心技术与研发进展 1. 商用激光雷达技术 公司自主研发了行业领先的多线激光扫描测距雷达。采用TOF测距原理，测距 范围达到70m，扫描速度可达12.5×360°/秒，同时精度达到了同行业产品中的领先地 位，能够高效、精确建立房间实时地图，为室内外定位和导航提供有力支撑。主要特 点有：采用多线激光方案，兼顾建图与避障功能。结构上防水防尘，满足IP65。抗环 境光干扰，同时符合class1激光安全标准，适用于室内外各类环境场景。经过多次创 新和迭代优化，提升了可靠性和稳定性，有效延长了模块使用寿命，降低了用户后续 的维护成本。 2. 基于激光雷达的多传感器融合技术 商用清洁机器人的传感器方案，以公司自主研发的多线激光雷达为主，融合了深 度摄像头、超声传感器、毫米波雷达、碰撞传感器等多种传感器技术，能够准确识别 行人和车辆，并对商用环境的其他典型障碍物，比如玻璃，围栏，座椅，减速带，限 位器等实现准确识别，目前现场安全作业无事故面积已超过百万平米。 3. 智能路径规划技术 商用清洁机器人自主研发的导航和定位系统，可实现超大面积和复杂场景的路径 规划和覆盖。通过的清扫路径的优化设计，产品实现最大的覆盖效率，重叠无漏扫， 最优的清洁效率等目标，设计了沿边清洁、车位清洁、补扫清洁等多种清洁功能，可 满足多场景、多时刻、多用户需求的清洁功能。 4. 移动互联 公司自主研发了商用清洁机器人后台管理系统和石头商用手机APP，可实现用户 对清洁机器人全作业流程的信息查阅和数据统计。同时产品设计了即时通知、权限管 理等多种应用功能，用于满足操作员、管理员、运维人员等多种角色的应用需求，实 现人机协作，人机管理的优化设计。 (三) 无线吸尘器相关核心技术与研发进展 1. 核心技术 （1） 聚合物动力电池组 为了获得更好的续航、吸力和更轻的重量，公司将聚合物动力电池引入无线吸尘 器领域。 ① 聚合物动力电芯和电池包 定制了重量更轻，容量更大的聚合物锂电芯，使之适用于无线吸尘器。聚合物锂 电池能量密度约比圆柱电池高25%，寿命更长，发热更低。深度定制的电池包使用了 高精度电量计，完善的安全防护，以及电芯均衡电路等技术，具有结构紧凑，能量密 度高，安全性高，寿命长的优势，充分发挥了聚合物电芯的优势。 ② 电池管理系统和续航预测算法 电池管理系统是管理电池充放电过程的系统，公司主导设计了安全性能极高的电 池管理系统，在电池续航、安全、寿命和用户体验之间达到了较好的平衡。在此之上， 还独立开发了续航预测算法，可以实时预测当前工作状态的续航时间，达到了很好的 使用体验。 （2） 多锥气旋分离结构 吸尘器是把空气和灰尘一起吸进尘桶里的，到了排出的时候自然要把灰尘留下来， 只排出空气，所以吸尘器一定会配备滤网。但是光靠滤网分离灰尘存在一个问题，灰 尘会不断沉积在滤网上，堵住滤网的孔隙，造成滤网风阻增大，所以气旋分离功能对 吸尘器的持续工作性能非常重要。多锥气旋分离通过特殊的结构让吸尘器的气流高速 旋转，产生强大的离心力，灰尘在离心力的作用下就会沉降，从而与空气分离，不会 堵塞滤网。 多锥分离对结构和流体力学设计要求非常高，不同的设计带来的分离效果有很大 差距。公司自主设计了9锥分离系统，通过对多锥体公式中的8个变量进行科学缜密 计算，数百次流体仿真和多次模具优化，达到了很好的维持效果，并通过了权威的第 三方实验室的吸力维持认证。除了分离效果好之外，该9锥分离系统还具有体积小， 重量轻，可拆卸水洗的优势。 2. 研发进展 （1） 聚合物动力电池组研发及应用 无线吸尘器是手持使用的，不仅要有好的吸力和续航，重量也必须轻，用户拿起 来才能省力。这三个点是手持吸尘器的核心体验，但它们是互相制约的，吸力大了续 航就会变短，要保持续航就要增大电池增加重量，所以想把这三个点同时做好，最关 键的就是更高的电池能量密度。电池的能量密度就是电池的容量和其重量之比，能量 密度越高，说明电池在同等重量下可以提供更多电量，或者在同等电量下可以保持更 轻的重量。 目前我们见到的大多数吸尘器，都使用液态圆柱锂电池，这种电池技术成熟，但 是由于金属外壳的存在，增加了电池重量，圆柱形的外形也限制了空间的利用。另外 锂电池是消耗品，它的寿命直接影响到吸尘器的寿命，而一般的圆柱锂电池，其循环 寿命也比较有限，工作中发热高，持续输出能力不足。 公司在率先将聚合物电池应用于吸尘器，给吸尘器行业带来了新的方向。 A. 利用聚合物锂电芯组成电池组，应用于无线吸尘器，充分利用该电芯能量密 度高，内阻低，放电电流大的特性，减轻了吸尘器的重量，延长了续航，提高了功率， 在性能强大的同时做到了重量更轻，改善了手持使用体验。 B. 电池包内置完善的电池管理系统，由独立MCU驱动，可以实现过温、过流、 过充、过放、电芯平衡等安全保护功能。配备了高精度电量计芯片，经过联合调试， 可以更精确的计算电量，而且在电池使用时间很长之后也可以保持精度，得以精确的 显示电池容量，解决了很多吸尘器电量显示精度差，反复跳变的问题。并实现了智能 浮充、低电休眠等功能，延长电芯寿命。 C. 经过两代产品的迭代，积累了高倍率聚合物动力电池组应用于吸尘器类产品 的技术和经验，后续可以在更多的产品中使用。 （2） 多锥气旋分离结构 作为高端无线吸尘器，尘气分离性能是重要的指标，优秀的尘气分离可以显著减 少灰尘在滤网上的沉积，维持吸力不衰减，降低滤网清理频率。气旋是目前尘气分离 的主要方法，通过特殊的结构让吸尘器的气流高速旋转，产生强大的离心力，由于灰 尘的密度要比空气大很多，在离心力的作用下就会沉降，从而与空气分离。这种方式 分离的灰尘会落到尘桶底部，不会堵塞滤网。常见的无线吸尘器都会利用圆柱形尘桶 形成气旋，达到分离的目的。 公司通过对多锥体公式中的8个变量进行科学缜密计算，数百次流体仿真和多次 模具优化，达到了很好的分离效果，按照国际标准测试，吸力维持效率可达98%-99%。 2. 报告期内获得的研发成 果 研发成果 实际作用 智能断点续扫 提高清扫效率，按需充电 智能的房间定制化清扫策略 为用户提供可定制化的清扫策略，包 括清扫顺序、清扫吸力、定制水量 CPU&GPU共同运行进行SLAM原地重定位 提高SLAM定位速度 视觉辅助重定位 辅助LDS，借用摄像头记录房间特 征，加快机器人重定位速度或增加重 定位的准确性 智能音箱语音对接 通过自研IOT平台，对接大陆和海外 多款智能音箱，通过语音对扫地机进 行清扫控制、设置和查询，包括：小 度、天猫精灵、Google Home、Alexa 和Yandex 实时障碍物图片显示 通过深度学习，识别并显示障碍物 识别障碍物图片上传 对于识别有问题的障碍物图片，用户 可点击上传以提高障碍物识别准确率 通过云端对接多款IoT平台 RRIOT平台，提供接口对接绿米、海 信，微信小程序 基于结构光方案进行物体测距 更精确检测机器人周围障碍物距离， 避障且避免因避障导致的漏扫 可升降的震动拖地模组 更加有效执行拖地任务，并可在越障 和地毯区域升起拖地模组，增加机器 的越障能力且尽量避免打湿地毯 基于超声技术的地毯识别 机器执行拖地任务时，可避开地毯区 域，避免将地毯打湿 自动收集集尘盒垃圾 减轻用户每日倒尘盒工作，并延长滤 网使用时间 智能地毯扫拖方式 显示机器人清洁过程中，自动识别地 毯，根据不同策略，选择不同的地毯 清扫动作 多楼层定时指定房间清扫策略 用户可以对每个楼层设置更个性化的 清扫任务 童锁支持 避免儿童和宠物误触扫地机 智能扫拖路线显示 扫地拖地一目了然 重污渍清洁策略 针对于重污渍地面的特殊清扫策略 RRIOT房间体系 提供个性化的地图编辑与管理 RRIOT服务器支持 支持4个区域的服务器：美国、欧 洲、俄罗斯、中国大陆，方便用户选 择合适的服务器获取相应服务 RRIOT第三方账户登录 支持微信、AppleID登录 RRIOT国内外市场宣传平台 为市场部提供快速、可定制化的产品 宣传平台 RRIOT视频功能平台 辅助扫地人进行机器人和手机间的视 频传输 双目摄像头产线标定和质量检测 辅助产线对摄像头参数进行标定和质 量监测，拦截不符合标准的摄像头 双目摄像头售后标定 为售后提供双目摄像头标定方法 基于测距及对物体尺寸测量结果的导航 避障策略算法 提供扫地机自动化清扫避障能力，降 低因障碍物导致的卡住而不能自动完 成清扫概率 机器人单向传音功能 通过手机远程传音到机器人并播放 地毯显示及删除支持 根据超声传感器识别的地毯区域，在 app地图上显示出来，并支持用户手 动删除已识别地毯，方便用户制定清 扫策略 扫拖指示灯 根据机器清扫或拖地状态，及充电情 况，风机，水量设置等展示不同的动 态效果 RRAPP&扫地机器人插件支持多种语言 用户可以切换日语、德语、法语、西 班牙语、繁体中文、韩语、意大利 语、印尼语、越南语、泰语、波兰 语、乌克兰语、罗马尼亚语、葡萄牙 语、马来西亚语、希伯来语、俄罗斯 语等 RRAPP第一版新UI 第一版带动画的全新UI改版 RRAPP iOS版本支持Siri Shortcuts 用户可以创建Siri Shortcuts然后 通过Siri语音控制扫地机器人 RRAPP支持设备分享和用户昵称 用户可以分享设备给另外一个用户， 以及修改自己的昵称 石头大数据统计平台 提供多维海量数据的挖掘和实施，从 现有多产品、多时间、多地域、多指 标等数据中发现规律和异常，为未来 改进方向提供可量化的参考意见 石头产品数据大屏 提供石头扫地机设备相关数据统计， 可直观了解各设备使用量、地域分布 和用户使用行为 官网商城优化 通过PC、H5、小程序提供用户保修 卡、预售、以旧换新、用户积分中心 等功能，并提供服务器性能优化应对 突发高流量的压力，以销售部各种营 销模式的需要 插件通用工具 通过通用平台，将耗材图片、报错图 片、语音包、产品使用指南、隐私条 款等和model打通，实现快速正确配 置 插件自动化截图 对产品支持的多语言插件进行自动化 截图，保证多语言插件截图和UI测 试的系统性和完整性，并大幅减少人 工工作量 用于无线吸尘器的聚合物动力电池组 提升了吸尘器的续航时间和使用寿 命，降低了重量 先扫后拖清扫策略 自动先扫后拖并在拖地过程中，自动 回桩清洗拖布，减少拖地过程中的二 次污染 红外遥控器支持 通过红外遥控器控制扫地机器人的行 为 自动清洗拖布 机器人上桩后，自动对机器人的拖布 进行清洗、风干 自动补水 机器人上桩后，对扫拖机器人水箱自 动补水 RRIOT第二集群支持 支持横向扩容。 RRIOT账户中心压力测试和优化 注册、登录TPS达到300/秒目标。 为营销活动带来的峰值压力提供技术 支持。 RRIOTApp数据分析平台 为石头App提供数据分析能力。在 GDPR合规的前提下，获取和分析数 据。 RRIOT新UI支持 为App新UI提供支持：设备数据缓 存，卡片支持，场景支持等。 RRIOT账号支持用户分等级 为支持商城用户分等级，给予不同的 激励政策，促进用户活跃与购买 RRAPP支持海外商城功能 APP增加商城功能，实现购买、使 用、维修复购的闭环生态 RRAPP第二版新UI 第二次全新UI改版，如智能托管 等，提供更好的用户体验 App常规功能自动化测试 对APP常规功能实现自动化测试，保 证测试的系统性和完整性，并大幅减 少人工工作量 AI结构光产线标定和质量检测 辅助产线对结构光参数进行标定和质 量监测，拦截不符合标准的线激光 AI结构光模组售后标定 为售后提供结构光标定方法 基于结构光的少碰撞策略实现 利用结构光提前预知墙面和家具，减 少正面碰撞 多锥气旋尘气分离系统 实现了高效的尘气分离，可以显著降 低吸尘器的吸力衰减 吸尘器续航时间预测方法 通过此算法，可以较为准确地实时预 测吸尘器的剩余运行时间 吸尘器尘袋支架设计 通过尘袋支架，可以使气旋式吸尘器 兼容尘袋，获得尘袋式吸尘器的优点 吸尘器降噪结构 有效降低吸尘器噪声，改善听感 高维持效率自动集尘系统 自动抽取扫地机尘盒垃圾，且可持续 保持集尘能力，吸力无损耗 AI结构光测距系统 实现高精度环境感知，扫地机行走避 障，降低家具磨损 声波级震动清洁系统 高频震动清洁地面，有效去除地面顽 固污渍 多传感器融合避障 融合激光、视觉、超声、毫米波等多 种传感器，实现准确障碍物感知和避 让，确保设备通行安全 报告期 内获得的知识产权列表 本期新增 累计数量 申请数（个） 获得数（个） 申请数（个） 获得数（个） 发明专利 116 6 416 68 实用新型专利 82 25 293 167 外观设计专利 141 16 254 99 软件著作权 5 5 26 26 其他 57 30 430 370 合计 401 82 1,419 730 3. 研发投入情况表 单位：元 本期数 上期数 变化幅度 （%） 费用化研发投入 198,960,578 104,844,385 89.77 资本化研发投入 - - - 研发投入合计 198,960,578 104,844,385 89.77 研发投入总额占营业收 入比例（%） 8.47 5.90 2.57 研发投入资本化的比重 （%） - - - 研发投入总额较上年发生重大变化的原因 √ 适用 □ 不适用 本期随着新技术和新产品持续研发投入，研发人员人数与薪酬不断增加；另外公司 实施股权激励，股份支付费用增加。 研发投入资本化的比重大幅变动的原因及其合理性说明 □ 适用 √ 不适用 4. 在研 项目情况 √ 适用 □ 不适用 单位：元 序 号 项目名 称 预计总投资规 模 本期投入金额 累计投入金额 进展或阶段性 成果 拟达到目标 技术水平 具体应用 前景 1 自动回 收垃圾 扫拖机 器人 120,000,000 47,883,465 84,614,288 现阶段已基本 完成首款产品 的功能性开 发。 解决用户使用痛 点，降低扫地机维 护频度，具备高维 持效率的自动回收 垃圾功能。 具备自动集尘功能，且保持较 高的垃圾回收维持效率。 智能家居 2 电控水 箱扫拖 机器人 150,000,000 32,108,854 99,364,538 已有产品上 市，持续开发 可实现更精准 的水量、压力 控制的优化产 品。 解决扫地机器人拖 地模块出水无法控 制，拖地压力无法 固定，水箱泵体易 损坏，拖地组件人 工拆卸复杂等问题 1、首次在扫地机上采用蜗杆 传动+医疗级软管的蠕动泵， 降低噪音、提升泵体寿命；2、 托板采用压簧及导轨结构，方 便拆装，无需翻动机器拆卸水 箱拖地组件； 3、针对电控水箱进行创新， 具有出桩后快速打湿抹布、关 闭水量区域优先清扫、不同房 间水量定制等功能。 智能家居 3 三维感 知扫拖 机器人 80,000,000 13,606,342 49,697,804 已有产品上 市，启动开发 感知效果更 佳、成本更优 的产品。 完成多种视觉识别 系统开发，该系统 可以辅助激光在导 航与路径规划中识 别障碍物并精准地 避开障碍物 1、实现了物体识别避障、实 时障碍物展示、实景照片展 示、实时视频等功能； 2、双目AI识别障物体种类， 智能评估避让距离。 智能家居 4 商用清 洁机器 人产品 开发项 目 130,000,000 32,989,073 97,040,770 该项目首款产 品已发布，并 在持续对产品 进行优化升级 改造。 完成产品发布，产 品落地部分客户场 景实际应用。 1、基于激光雷达及多传感器 融合技术的定位和感知能力， 准确定位，并实现安全避让行 人、车辆等障碍物；2、智能规 划路径，高覆盖率，高效率， 减少漏扫和卡顿，清洁效果高 质高效； 3、移动互联，实时任务进度 和任务报告。 产品主要应 用于商场、 大型超市、 机场、写字 楼停车场等 5 技术预 研 200,000,000 26,969,002 84,658,428 多线激光雷达 产品已批量生 产。 装备在商用清洁机 器人产品上，支持 整机产品落地和场 景实际应用。 1、测距范围达到70m，扫描 速度可达12.5×360°/秒，同时 精度达到了同行业产品中的 领先地位，能够高效、精确建 立房间实时地图，为室内外定 位和导航提供有力支撑； 2、采用多线激光方案，兼顾 建图与避障功能； 3、结构上防水防尘，满足 IP65； 4、抗环境光干扰，同时符合 class1激光安全标准，适用于 室内外各类环境场景。 产品主要应 用于商场、 大型超市、 机场、写字 楼停车场等 6 石头 IOT平 台系统 75,000,000 9,765,748 51,640,312 1、RRIOT扩容 并对账户中心 进行优化。支 持全球多个服 务中心和多个 IoT生态； 2、自研APP持 续迭代，支持 新UI，引入更 多功能，不断 提升用户体 验； 3、基于大数据 分析平台，完 成评价指标分 析系统，并应 用于用户体验 优化、产品问 题跟踪等数据 分析服务。 研发并持续优化石 头自主IOT平台系 统，前后端协同工 作，不断满足用户 不同的需求，更好 地为用户服务。 1、系统安全运行，平稳承接 节日期间高峰压力，良好满足 全球业务拓展需求；为超过 100万IoT链接和为营销活动 带来的峰值压力提供技术准 备； 2、APP的UI界面清爽，显示 流畅，语言多样，功能丰富且 迭代快速，安全和隐私符合规 范； 3、基于大数据分析平台构建 百亿级数据项的数据分析工 作流，并达到效能的平衡和优 化，有效处理不同终端上的异 构数据，并统一纳入数据处理 流程中。 智能家居 7 扫拖机 器人升 级维护 400,000,000 19,365,893 226,490,034 导航算法不断 升级，可以提 供更精准的扫 拖路径规划， 提高清扫效率 和清扫覆盖 率。 持续优化多款扫地 机器人清扫方案， 持续进行降噪改 进。 定制化清扫功能,更加智能。 智能家居 8 石头手 持吸尘 器 80,000,000 15,401,488 64,136,574 已发布两款产 品，持续研发 提升用户体验 的产品 研发高性能无线吸 尘器，满足消费者 在日常生活中的吸 尘需求。 1、首次在该品类使用聚合物 锂电池； 2、通过优化风道结构，实现 能效最大化； 3、研发空气夹层降噪腔来解 决吸尘器噪音问题。 智能家居 9 手持吸 尘器升 级维护 40,000,000 870,713 18,234,562 项目进入试生 产及测试阶 段。 对上代吸尘器产品 进行升级，进一步 完善用户体验。 1、提升吸力性能； 2、增加软件功能； 3、改进用户体验。 智能家居 合 计 / 1,275,000,000 198,960,578 775,877,310 / / / / 5. 研发人员情况 单位:万元币种:人民币 基本情况 本期数 上期数 公司研发人员的数量（人） 464 331 研发人员数量占公司总人数的比例 （%） 58.64 54.35 研发人员薪酬合计 11,955.57 7,651.32 研发人员平均薪酬 29.52 23.12 教育程度 学历构成 数量（人） 比例 (%) 硕士及以上 143 30.82 学士学位 263 56.68 大专及以下 58 12.50 合计 464 100.00 年龄结构 年龄区间 数量（人） 比例 (%) 30周岁以下 140 30.17 30-39周岁 274 59.05 40-49周岁 48 10.34 50周岁及以上 2 0.43 合计 464 100.00 6. 其他说明 □适用 √不适用 三、报告期内核心竞争力分析 (一) 核心竞争力 分析 √适用 □不适用 1、专业资质和重要奖项 近年来，公司分别被授予“国家高新技术企业”、“中关村高新技术企业”、 “北京市知识产权试点企业”、“中国机器人产业联盟会员”、“中关村企业信用 促进会会员”、“北京半导体行业协会会员”、“北京市企业技术中心”、“北京 市设计创新中心”、“工业企业知识产权运用试点企业”等资质，公司产品曾被授 予“北京市新技术新产品(服务)”、“国际iF设计大奖”、“台湾金点奖”、“中 国优秀工业设计奖”等多项荣誉，公司石头手持吸尘器及石头扫地机器人S4获得 “红点奖”荣誉，石头扫地机器人系列获“北京市科学技术进步奖”荣誉。 2、核心技术人员的科研能力 公司拥有稳定的研发团队，核心技术人员均为来自微软、华为、英特尔、ARM、诺 基亚的具有多年研发经验的技术专家，公司创始人昌敬为“国家万人计划”人才， “中关村高聚”人才，在他的带领下公司研发团队研发的扫地机器人产品荣获iF设 计奖、红点奖、北京市科学技术进步奖、金点设计奖及中国优秀工业设计奖等奖项， 获得了良好的市场及用户反馈，其技术达国内领先、国际先进水平，为公司相关智能 家居产品的研发奠定了坚实的基础。 3、科研资金的投入情况 公司重视核心技术人才的引进与培育，持续加大研发设备的投入，研发投入金 额较高。报告期内，公司的研发投入占营业收入的情况如下表所示： 单位：元 币种：人民币 项目 2021年1-6月 2020年 2019年 2018年 研发投入 198,960,578 262,782,154 192,795,938 116,615,610 营业收入 2,348,168,827 4,530,438,736 4,204,901,983 3,051,250,421 研发投入占营 业收入比例 8.47% 5.80% 4.59% 3.82% 4、取得的研发进展及其成果 报告期内公司新增授权专利47项，其中新增发明专利6项；新增授权软件著作 权5项；新增授权商标及作品著作权合计30项。 (二) 报告 期内发生的导致公司核心竞争力受到严重影响 的 事件 、 影响分析 及 应对 措施 □适用 √不适用 四、经营情况的讨论与分析 2021年1-6月，公司实现营业收入234,816.88万元，同比增长32.19%；实现利 润总额76,553.63万元，同比增长41.00%；实现归属于母公司所有者的净利润65,173.82 万元，同比增长41.57%。其中，2021年二季度公司整体表观销售收入较上年同期增 长6.09%，归属于上市公司股东的净利润较上年同期实现了0.54%的增长。 随着AI技术以及激光和视觉技术的不断发展及完善，智能扫地机器人与AI技 术、激光和视觉技术相融合也成为了行业的主流发展方向之一,以扫地机器人为代表的 家用服务机器人产品在技术性能和消费体验上均获得了显著的提升，推动了整体行业 的快速成长。公司作为全球领先的智能扫地机器人品牌，通过积极的研发投入，于2021 年上半年取得了良好的销售业绩和用户口碑，推动了行业整体技术升级以及渗透率的 进一步提升。2021年1-6月，公司共销售1,230,482台扫地机器人，实现销售收入 226,088.05万元。其中，公司自有品牌扫地机器人实现销售1,196,226台，实现销售收 入222,610.78万元，收入占比提升至94.80%。 公司产品凭借优质设计和前沿技术赢得了广泛认可和巨大市场成功。公司将积 极拓展产品种类，推出具有多附加功能的家用智能扫地机器人产品以及面向商用市 场的智能清洁机器人产品，不断丰富产品线类型，进一步增强市场占有率。 2021年1-6月，公司继续强化以技术为核心驱动力的发展思路，重点开展了以 下工作： （一） 市场营销 在国内市场，公司继续丰富产品类型，继续布局多定位产品，做到产品覆盖各价 位段；在品牌方面，一方面，公司充分利用已经在售产品的知名度，并通过新产品继 续扩大市场影响力，另一方面，公司不断加大自有品牌的宣传与推广,尝试了明星代言； 在市场推广方面，公司继续与各电商平台进行深度合作，布局产品并充分挖掘平台的 流量。 在海外市场方面，公司利用潜在的市场规模及高性价比产品，重点发展美国、 欧洲及东南亚市场。公司正在建立全球分销网络，覆盖已建立业务的国家和地区以 及需求显著但服务不足、尚未开发的市场。同时公司也逐步在主要海外市场设立当 地分公司和海外公司，以提高市场地位，并提供更好的售后服务，目前公司已在美 国、日本、荷兰、波兰、德国、韩国等地设立了海外公司。 （二）人才资源 在团队建设方面，公司进一步深化了外部招聘与内部培养相结合的深度，加快储 备了包括产品研发、营销开拓等多个领域的高端人才，进一步加大对软件、硬件等研 发人员和敬业、精业营销、运营人员的招聘。另一方面，公司增加了在内部培训方面 的投入，提升员工综合素质。 （三）新产品研发 公司为了完成业务发展目标，需要不断开发新产品，持续扩大市场份额，提高市 场影响力。公司上半年正在进行的新产品开发情况如下： 1. 新一代扫地机器人项目 公司拟开发多款新一代智能扫地机器人产品，通过本项目的建设，能够进一步（未完）  |