掃地機(jī)器人的發(fā)展歷程

第一代：掃地機(jī)器人的誕生

1997年第一代掃地機(jī)器人誕生于瑞典伊萊克斯三葉蟲專業(yè)家電制造商，三葉草采用位于機(jī)器后部的單滾刷及無邊刷設(shè)計(jì)，擁有無電自動(dòng)回充防跌落的功能。它的反應(yīng)速度、運(yùn)算速度以及機(jī)器行進(jìn)速度都比較慢，導(dǎo)致清掃的效率低下。同時(shí)它的設(shè)計(jì)厚度不合理，造成他無法深入很多家具底部進(jìn)行清掃，也是該款產(chǎn)品的最大詬病之一。而其高昂的價(jià)格更是讓絕大多數(shù)消費(fèi)者望而卻步，所以該款產(chǎn)品的關(guān)注程度較低。英國黑科技公司Dyson(戴森)曾于2001年設(shè)計(jì)了一款名為DC06的掃地機(jī)器人，但因?yàn)閮r(jià)格過于高昂，并沒有推出市面。據(jù)說這款吸塵器搭載了超過70個(gè)傳感器、兩臺(tái)機(jī)載計(jì)算機(jī)，有著強(qiáng)大的吸力和精確的探測，上市的話大概要賣3000美元(折合人民幣20690元)。

優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)回充，跌落設(shè)計(jì)缺點(diǎn)：價(jià)格貴，高度設(shè)計(jì)不合理，清掃效率低。點(diǎn)評(píng)：第一代產(chǎn)品雖然有很大的不足，但是它也屬于跨時(shí)代的產(chǎn)品，時(shí)至今日，還有不少國產(chǎn)掃地機(jī)沿用著當(dāng)初第一代掃地機(jī)器人的技術(shù)。

第二代：隨機(jī)式清掃時(shí)代

到了2002年，美國科技公司iRobot推出了Roomba掃地機(jī)器人。其實(shí)，iRobot最早是做軍用及安防機(jī)器人起家，專門為美國政府、軍方、及各國高校和研究機(jī)構(gòu)提供太空探測、戰(zhàn)地救援、排爆、勘察、安保、研發(fā)等不同用途的機(jī)器人。而2002年的Roomba就是iRobot轉(zhuǎn)型家用的首次嘗試。起初iRobot公司只生產(chǎn)了15000多臺(tái)，但是在發(fā)布會(huì)上就銷售了1萬多臺(tái)，他們預(yù)感到強(qiáng)烈的市場需求，于是同年圣誕節(jié)又追加生產(chǎn)了5萬臺(tái)，以滿足節(jié)日需要，這一成功動(dòng)作之后，正式開啟了掃地機(jī)器人的發(fā)展爆發(fā)階段。但是隨之而來的弊端也有不少，不少使用者抱怨：“我家掃地機(jī)器人經(jīng)常在掃過的地方來回的走，有的地方又干脆不掃”；“工作時(shí)候聲音太大了，只要一工作，午睡的小朋友都會(huì)被吵醒”；“有點(diǎn)呆板，不小心在地上有插線板什么的，就有可能被纏住，卡住半天”；“我家掃地機(jī)走走位很風(fēng)騷，很撲朔迷離”。

優(yōu)點(diǎn)：厚度低于12厘米以下，增加邊刷輔助清潔，清掃能力有所提高缺點(diǎn)：隨機(jī)碰撞，覆蓋率低，吸力較弱點(diǎn)評(píng)：第二代產(chǎn)品減少了機(jī)身的厚度，增加了邊刷，對墻角的清潔能力有所提升，但是始終還是隨機(jī)式的覆蓋較低，一律叫大清潔算法，有著天生的劣勢。

第三代：隨機(jī)是清掃時(shí)代-燈塔定位

考慮到隨機(jī)式機(jī)型遺漏問題嚴(yán)重，iRobot又推出了一個(gè)類型號(hào)號(hào)稱燈塔的輔助定位掃地機(jī)。燈塔發(fā)出信號(hào)能夠被掃地機(jī)接收，從而判斷出自己和燈塔的距離，在很大程度上改善了之前類似無頭蒼蠅的情況。但是由于相對參照坐標(biāo)，因此對燈塔的擺放有著極高的要求，很多時(shí)候覆蓋率的高低完全取決于，擺放者的水平。因此，當(dāng)你搜索燈塔掃地機(jī)器人的關(guān)鍵詞的時(shí)候，往往會(huì)看看到大多都是，求助如何擺放的。

優(yōu)點(diǎn)：新的定位技術(shù)有效的提高的覆蓋率至99%缺點(diǎn)：燈塔擺放的位置要求極高，需要定期充電點(diǎn)評(píng)：雖然想盡辦法解決遺留的問題，但始終有點(diǎn)。隔靴搔癢治標(biāo)不治本的感覺。一般情況下，一百平米的家庭需要三個(gè)燈塔才能解決覆蓋問題，但是三個(gè)燈塔的價(jià)格基本上就可以買一個(gè)掃地機(jī)了！

第四代：規(guī)劃式清掃-攝像頭定位

隨后的幾年，不少科技公司開始研究規(guī)劃式掃地機(jī)器人，最初的想法是讓掃地機(jī)可以看到房間的情況，然后家里清掃減少遺漏。這一臺(tái)掃地機(jī)器人，它的核心技術(shù)是攝像頭定位，用攝像頭掃描周圍的環(huán)境，結(jié)合紅外傳感器，每秒拍攝30張圖片生成地面固定面積十米墻面圖，然后利用數(shù)學(xué)運(yùn)算和幾何三角法測繪出房間的地圖，以此來進(jìn)行導(dǎo)航，前面的路上會(huì)根據(jù)前后攝像中各個(gè)坐標(biāo)位置的變化來判斷當(dāng)前的移動(dòng)路線，對其所構(gòu)造的環(huán)境模型進(jìn)行更新和調(diào)整。著名傳統(tǒng)吸塵器品牌Dyson十幾年前的掃地機(jī)器人計(jì)劃失敗后，終于在2014年重返掃地機(jī)器人市場，推出了高端掃地機(jī)器人360Eye。它利用頂部搭載的攝像頭全方位觀測并分析周圍環(huán)境，利用算法得出房間的地圖和做出導(dǎo)航，并根據(jù)前后圖像中各個(gè)地標(biāo)的位置變化來判斷當(dāng)前的移動(dòng)路線，并對其所構(gòu)建的環(huán)境模型進(jìn)行更新與調(diào)整。

優(yōu)點(diǎn)：解決了定位問題有規(guī)劃，而且提高了覆蓋率缺點(diǎn)：受光線影響很大，天黑了，無法自主清掃點(diǎn)評(píng)：第四代掃地機(jī)器人從技術(shù)角度出發(fā)，通過攝像頭定位，有效地解決了清掃一個(gè)問題，但是受制于光線的影響，在昏暗的環(huán)境下工作還是很受限的，再者就是造價(jià)高達(dá)上萬元，致使無法普及，有不少機(jī)型只存在于實(shí)驗(yàn)室里。

第五代：規(guī)劃式清掃-激光掃描定位

到了，2010年邏輯的創(chuàng)始人賈科莫馬里尼，在美國加州硅谷推出了一款使用激光雷達(dá)測距的掃地機(jī)器人，他的機(jī)身裝備了一個(gè)激光發(fā)射器，一個(gè)激光接收器。在工作的時(shí)候，發(fā)射器發(fā)射激光，遇到障礙物之后，激光會(huì)反射，光會(huì)被接收器接收到，通過計(jì)算發(fā)射器和接收的時(shí)間差。利用光速恒定的原理以及一系列的算法，能夠算出障礙物與機(jī)器之間的距離，生成3d地圖。能夠有效的進(jìn)入清掃區(qū)域和未清掃區(qū)域。Neato掃地機(jī)器人于2010年推出，使用一個(gè)可以360度旋轉(zhuǎn)的激光測距儀掃描周圍的環(huán)境并進(jìn)行即時(shí)定位與環(huán)境地圖構(gòu)建（SLAM），在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理規(guī)劃清掃路線。Neato還可以進(jìn)行斷點(diǎn)記憶恢復(fù)，當(dāng)它因電量不足而自動(dòng)返回充電完畢后，可以從上次返回的斷點(diǎn)接著進(jìn)行清掃。

優(yōu)點(diǎn)：覆蓋率高，清潔能力強(qiáng)，首創(chuàng)斷點(diǎn)式續(xù)掃缺點(diǎn)：價(jià)格是普通國產(chǎn)機(jī)的2到3倍，機(jī)身厚度約十厘米。點(diǎn)評(píng)：激光雷達(dá)目前看來是一個(gè)比較理想的解決方案，配合地形設(shè)定于一千帕，大吸力覆蓋率，96%的同時(shí)有效的清潔地面，是目前市面上比較領(lǐng)先的機(jī)型。

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