掃地機器人的發展歷程

第一代：掃地機器人的誕生

1997年第一(yi)代掃地機器(qi)(qi)人(ren)誕(dan)生(sheng)于(yu)(yu)瑞(rui)典(dian)伊(yi)萊(lai)克斯三葉蟲(chong)專業家(jia)電制(zhi)造(zao)商，三葉草采用(yong)位于(yu)(yu)機器(qi)(qi)后部(bu)(bu)的單(dan)滾刷及(ji)無邊(bian)刷設計，擁有無電自動回充(chong)防跌落的功(gong)能。它的反(fan)應(ying)速度(du)、運算速度(du)以及(ji)機器(qi)(qi)行進速度(du)都比較慢，導(dao)致清掃的效(xiao)率低下。同時它的設計厚度(du)不合(he)理(li)，造(zao)成他無法深(shen)入很多家(jia)具底部(bu)(bu)進行清掃，也是該款產品(pin)(pin)的最大(da)(da)(da)詬病之一(yi)。而其高昂的價格(ge)更是讓絕大(da)(da)(da)多數消(xiao)費者望而卻步，所以該款產品(pin)(pin)的關注程度(du)較低。英國黑科技公司Dyson(戴森)曾于(yu)(yu)2001年設計了一(yi)款名為DC06的掃地機器(qi)(qi)人(ren)，但(dan)因為價格(ge)過(guo)(guo)于(yu)(yu)高昂，并(bing)沒有推出市面(mian)。據說這款吸(xi)塵(chen)器(qi)(qi)搭載(zai)了超過(guo)(guo)70個傳感器(qi)(qi)、兩臺機載(zai)計算機，有著(zhu)強(qiang)大(da)(da)(da)的吸(xi)力(li)和精確的探測(ce)，上(shang)市的話大(da)(da)(da)概要賣(mai)3000美元(yuan)(折合(he)人(ren)民幣20690元(yuan))。

優點：自(zi)動回(hui)充，跌落設(she)計(ji)缺點：價(jia)格(ge)貴，高度設(she)計(ji)不(bu)合理，清掃效率低。點評：第一(yi)代(dai)產(chan)品雖然有很大(da)的(de)不(bu)足，但是它也屬(shu)于跨時代(dai)的(de)產(chan)品，時至今日，還有不(bu)少(shao)國產(chan)掃地機沿用著當初第一(yi)代(dai)掃地機器(qi)人的(de)技術。

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第二代：隨機式清掃時代

到了2002年，美國科技公司iRobot推出了Roomba掃地機器人。其實，iRobot最早是(shi)(shi)做軍用及(ji)(ji)安(an)防(fang)機(ji)器人起(qi)家(jia)(jia)，專(zhuan)門(men)為(wei)美國政府(fu)、軍方、及(ji)(ji)各國高校(xiao)和研(yan)究機(ji)構提供太空(kong)探測(ce)、戰地救援、排爆、勘察(cha)、安(an)保(bao)、研(yan)發等不(bu)(bu)同(tong)用途的(de)機(ji)器人。而(er)2002年的(de)Roomba就(jiu)是(shi)(shi)iRobot轉(zhuan)型家(jia)(jia)用的(de)首次嘗試。起(qi)初iRobot公司只生(sheng)產(chan)了(le)15000多(duo)臺(tai)，但是(shi)(shi)在(zai)發布會上(shang)就(jiu)銷售了(le)1萬(wan)多(duo)臺(tai)，他(ta)們(men)預(yu)感到強烈的(de)市場需(xu)求，于(yu)是(shi)(shi)同(tong)年圣誕節(jie)又追(zhui)加生(sheng)產(chan)了(le)5萬(wan)臺(tai)，以滿足節(jie)日需(xu)要，這一成(cheng)功動作之后，正式開(kai)啟了(le)掃(sao)(sao)地機(ji)器人的(de)發展爆發階(jie)段。但是(shi)(shi)隨(sui)之而(er)來的(de)弊端也有(you)(you)不(bu)(bu)少，不(bu)(bu)少使用者(zhe)抱怨(yuan)：“我家(jia)(jia)掃(sao)(sao)地機(ji)器人經常(chang)在(zai)掃(sao)(sao)過的(de)地方來回的(de)走(zou)，有(you)(you)的(de)地方又干脆不(bu)(bu)掃(sao)(sao)”；“工(gong)作時候聲音太大了(le)，只要一工(gong)作，午睡的(de)小朋友(you)都會被(bei)吵醒”；“有(you)(you)點呆板(ban)，不(bu)(bu)小心在(zai)地上(shang)有(you)(you)插(cha)線板(ban)什么的(de)，就(jiu)有(you)(you)可能(neng)被(bei)纏住，卡住半天”；“我家(jia)(jia)掃(sao)(sao)地機(ji)走(zou)走(zou)位很風騷(sao)，很撲朔迷離”。

優點(dian)：厚度低于12厘米以下，增加(jia)邊刷(shua)輔助清(qing)潔(jie)，清(qing)掃能力有(you)所提高缺點(dian)：隨(sui)機(ji)碰(peng)撞，覆(fu)蓋率低，吸(xi)力較弱點(dian)評：第(di)二代產品減少(shao)了機(ji)身的(de)厚度，增加(jia)了邊刷(shua)，對(dui)墻角的(de)清(qing)潔(jie)能力有(you)所提升(sheng)，但是(shi)始終還是(shi)隨(sui)機(ji)式的(de)覆(fu)蓋較低，一律叫(jiao)大清(qing)潔(jie)算法，有(you)著天生的(de)劣勢。

第三代：隨機是清掃時代-燈塔定位

考慮到(dao)隨機式機型(xing)遺漏問題嚴(yan)重，iRobot又推出了一個類(lei)型(xing)號號稱燈塔(ta)的(de)(de)(de)輔助定(ding)位(wei)掃(sao)地機。燈塔(ta)發(fa)出信號能夠被(bei)掃(sao)地機接(jie)收，從而判斷(duan)出自己和燈塔(ta)的(de)(de)(de)距離，在很大程度上改善了之前類(lei)似(si)無頭蒼蠅的(de)(de)(de)情況。但是(shi)由于(yu)相對參照坐標，因此對燈塔(ta)的(de)(de)(de)擺放(fang)(fang)有著(zhu)極高的(de)(de)(de)要(yao)求，很多時候(hou)覆(fu)蓋率的(de)(de)(de)高低完(wan)全取(qu)決于(yu)，擺放(fang)(fang)者的(de)(de)(de)水(shui)平。因此，當(dang)你搜(sou)索燈塔(ta)掃(sao)地機器人的(de)(de)(de)關鍵(jian)詞的(de)(de)(de)時候(hou)，往往會看看到(dao)大多都是(shi)，求助如何擺放(fang)(fang)的(de)(de)(de)。

優點：新(xin)的(de)定位(wei)(wei)技術有效的(de)提高的(de)覆蓋率(lv)至99%缺點：燈塔(ta)擺放(fang)的(de)位(wei)(wei)置(zhi)要求極高，需要定期(qi)充電點評(ping)：雖然想盡辦(ban)法解決遺留的(de)問題，但(dan)始終(zhong)有點。隔(ge)靴搔癢治標不治本的(de)感覺。一(yi)般(ban)情況下(xia)，一(yi)百(bai)平米的(de)家庭需要三個(ge)燈塔(ta)才能解決覆蓋問題，但(dan)是三個(ge)燈塔(ta)的(de)價(jia)格基本上(shang)就可以(yi)買(mai)一(yi)個(ge)掃(sao)地機了(le)！

第四代：規劃式清掃-攝像頭定位

隨后的(de)(de)幾年，不少(shao)(shao)科技公司開始研究(jiu)規劃式掃(sao)地(di)(di)(di)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)，最初的(de)(de)想法是(shi)讓掃(sao)地(di)(di)(di)機(ji)可以看到房間(jian)的(de)(de)情(qing)況(kuang)，然(ran)后家里清掃(sao)減(jian)少(shao)(shao)遺漏。這(zhe)一臺(tai)掃(sao)地(di)(di)(di)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)，它(ta)的(de)(de)核心技術是(shi)攝(she)(she)像頭(tou)定(ding)位，用攝(she)(she)像頭(tou)掃(sao)描周(zhou)圍的(de)(de)環(huan)境(jing)(jing)，結(jie)合紅外傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)，每秒拍攝(she)(she)30張(zhang)圖(tu)片生成地(di)(di)(di)面(mian)(mian)固(gu)定(ding)面(mian)(mian)積十米墻面(mian)(mian)圖(tu)，然(ran)后利用數學運算(suan)和(he)幾何三角法測繪出房間(jian)的(de)(de)地(di)(di)(di)圖(tu)，以此來進行導(dao)航，前(qian)(qian)(qian)面(mian)(mian)的(de)(de)路上會根據前(qian)(qian)(qian)后攝(she)(she)像中各(ge)個(ge)坐標位置的(de)(de)變化(hua)來判斷當前(qian)(qian)(qian)的(de)(de)移動路線(xian)，對其所構造的(de)(de)環(huan)境(jing)(jing)模(mo)(mo)型(xing)進行更新和(he)調整。著名(ming)傳(chuan)統吸塵(chen)器(qi)(qi)(qi)品牌(pai)Dyson十幾年前(qian)(qian)(qian)的(de)(de)掃(sao)地(di)(di)(di)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)計劃失敗后，終于在2014年重返掃(sao)地(di)(di)(di)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)市場，推出了高端掃(sao)地(di)(di)(di)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)360Eye。它(ta)利用頂部搭載的(de)(de)攝(she)(she)像頭(tou)全方(fang)位觀測并分析(xi)周(zhou)圍環(huan)境(jing)(jing)，利用算(suan)法得出房間(jian)的(de)(de)地(di)(di)(di)圖(tu)和(he)做出導(dao)航，并根據前(qian)(qian)(qian)后圖(tu)像中各(ge)個(ge)地(di)(di)(di)標的(de)(de)位置變化(hua)來判斷當前(qian)(qian)(qian)的(de)(de)移動路線(xian)，并對其所構建的(de)(de)環(huan)境(jing)(jing)模(mo)(mo)型(xing)進行更新與調整。

優點：解決了(le)定位問(wen)題(ti)有規(gui)劃，而且(qie)提高了(le)覆蓋率缺點：受(shou)光線(xian)影(ying)響(xiang)(xiang)很(hen)大(da)，天(tian)黑(hei)了(le)，無法(fa)自主清掃點評(ping)：第四代掃地機器人(ren)從(cong)技術(shu)角度出(chu)發，通過攝像頭定位，有效地解決了(le)清掃一(yi)個問(wen)題(ti)，但是(shi)受(shou)制于(yu)光線(xian)的(de)影(ying)響(xiang)(xiang)，在昏暗的(de)環境下工(gong)作還是(shi)很(hen)受(shou)限(xian)的(de)，再者就(jiu)是(shi)造價高達上(shang)萬元，致使(shi)無法(fa)普(pu)及，有不少機型(xing)只存在于(yu)實(shi)驗(yan)室里。

第五代：規劃式清掃-激光掃描定位

到(dao)了(le)，2010年(nian)邏輯的(de)(de)創始人賈科莫(mo)馬里尼，在(zai)(zai)美國加(jia)州硅谷(gu)推出(chu)了(le)一款使用(yong)激光(guang)雷(lei)達測距(ju)的(de)(de)掃(sao)(sao)地(di)(di)機器(qi)(qi)人，他的(de)(de)機身裝備了(le)一個(ge)(ge)激光(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)器(qi)(qi)，一個(ge)(ge)激光(guang)接(jie)收器(qi)(qi)。在(zai)(zai)工(gong)作的(de)(de)時(shi)候，發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)器(qi)(qi)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)激光(guang)，遇到(dao)障礙物之(zhi)后(hou)，激光(guang)會反(fan)射(she)，光(guang)會被(bei)接(jie)收器(qi)(qi)接(jie)收到(dao)，通過計算發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)器(qi)(qi)和接(jie)收的(de)(de)時(shi)間差。利用(yong)光(guang)速恒定的(de)(de)原理以及一系列的(de)(de)算法，能(neng)夠算出(chu)障礙物與機器(qi)(qi)之(zhi)間的(de)(de)距(ju)離，生成3d地(di)(di)圖(tu)。能(neng)夠有效(xiao)的(de)(de)進(jin)入清掃(sao)(sao)區域(yu)和未清掃(sao)(sao)區域(yu)。Neato掃(sao)(sao)地(di)(di)機器(qi)(qi)人于2010年(nian)推出(chu)，使用(yong)一個(ge)(ge)可(ke)以360度旋轉(zhuan)的(de)(de)激光(guang)測距(ju)儀掃(sao)(sao)描周圍的(de)(de)環(huan)境(jing)并進(jin)行即時(shi)定位與環(huan)境(jing)地(di)(di)圖(tu)構建(jian)（SLAM），在(zai)(zai)此基礎(chu)上進(jin)行合理規劃清掃(sao)(sao)路線。Neato還可(ke)以進(jin)行斷點記憶恢復(fu)，當它因電量不(bu)足而自動(dong)返(fan)回(hui)充電完畢后(hou)，可(ke)以從上次返(fan)回(hui)的(de)(de)斷點接(jie)著進(jin)行清掃(sao)(sao)。

優(you)點(dian)(dian)：覆(fu)蓋率(lv)高，清潔能力強，首創斷點(dian)(dian)式續掃(sao)缺點(dian)(dian)：價(jia)格是(shi)普(pu)通國產機(ji)的2到3倍，機(ji)身厚度約十厘米。點(dian)(dian)評：激(ji)光雷(lei)達(da)目(mu)前看(kan)來是(shi)一個(ge)比較理想的解決方案，配合(he)地形設(she)定于一千帕，大(da)吸力覆(fu)蓋率(lv)，96%的同時(shi)有(you)效的清潔地面，是(shi)目(mu)前市(shi)面上(shang)比較領先的機(ji)型(xing)。