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(ji)器(qi)人誕生(sheng)于瑞典(dian)伊萊(lai)克斯三(san)葉(xie)蟲專業家電制造商，三(san)葉(xie)草采用位于機(ji)器(qi)后部的(de)(de)單滾刷及無(wu)(wu)邊刷設計，擁有無(wu)(wu)電自動回(hui)充(chong)防跌落的(de)(de)功能(neng)。它(ta)的(de)(de)反應速(su)度(du)(du)、運算(suan)速(su)度(du)(du)以(yi)及機(ji)器(qi)行進速(su)度(du)(du)都比較慢，導致清(qing)掃的(de)(de)效率低(di)下。同時它(ta)的(de)(de)設計厚度(du)(du)不合(he)理，造成(cheng)他無(wu)(wu)法深(shen)入很多(duo)家具(ju)底部進行清(qing)掃，也是該款產品的(de)(de)最大詬病之(zhi)一(yi)。而(er)其高(gao)昂(ang)的(de)(de)價(jia)格更是讓絕大多(duo)數消費者望而(er)卻(que)步，所以(yi)該款產品的(de)(de)關注程度(du)(du)較低(di)。英國黑(hei)科技(ji)公司Dyson(戴森)曾(ceng)于2001年設計了一(yi)款名為DC06的(de)(de)掃地機(ji)器(qi)人，但因為價(jia)格過于高(gao)昂(ang)，并(bing)沒有推(tui)出市面。據說這(zhe)款吸塵器(qi)搭(da)載(zai)了超(chao)過70個傳感器(qi)、兩臺機(ji)載(zai)計算(suan)機(ji)，有著強(qiang)大的(de)(de)吸力和精確的(de)(de)探測，上市的(de)(de)話大概要賣3000美元(折合(he)人民幣20690元)。

優(you)點：自動回充，跌落設計缺(que)點：價格貴，高度設計不合理，清掃(sao)效(xiao)率(lv)低。點評：第一代產品雖然(ran)有很大的不足，但(dan)是它也屬于跨時代的產品，時至今日(ri)，還有不少國產掃(sao)地機沿用著當初第一代掃(sao)地機器人的技(ji)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(qi)實(shi)，iRobot最早是做軍用(yong)及安防機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)起家，專門為美國政府、軍方(fang)、及各國高(gao)校和研(yan)究(jiu)機(ji)構提供太空探測(ce)、戰(zhan)地(di)(di)救援、排爆、勘(kan)察、安保、研(yan)發等不(bu)同用(yong)途的(de)(de)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)。而(er)2002年的(de)(de)Roomba就是iRobot轉型家用(yong)的(de)(de)首次嘗試。起初iRobot公司只生(sheng)產(chan)了(le)15000多(duo)臺(tai)，但是在發布會上(shang)就銷售(shou)了(le)1萬多(duo)臺(tai)，他們預感到強烈的(de)(de)市場需(xu)求，于是同年圣誕節又(you)追加生(sheng)產(chan)了(le)5萬臺(tai)，以滿足節日需(xu)要，這(zhe)一成功動作之后(hou)，正式開啟了(le)掃(sao)地(di)(di)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)的(de)(de)發展(zhan)爆發階段。但是隨之而(er)來的(de)(de)弊(bi)端也有不(bu)少，不(bu)少使用(yong)者抱(bao)怨：“我家掃(sao)地(di)(di)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)經常(chang)在掃(sao)過的(de)(de)地(di)(di)方(fang)來回的(de)(de)走，有的(de)(de)地(di)(di)方(fang)又(you)干脆不(bu)掃(sao)”；“工作時候聲音太大了(le)，只要一工作，午睡的(de)(de)小朋友都會被吵(chao)醒”；“有點(dian)呆板，不(bu)小心在地(di)(di)上(shang)有插線(xian)板什么的(de)(de)，就有可能(neng)被纏住(zhu)，卡住(zhu)半天”；“我家掃(sao)地(di)(di)機(ji)走走位很(hen)風騷，很(hen)撲(pu)朔迷離(li)”。

優點：厚度(du)(du)低(di)于12厘米(mi)以下，增(zeng)加邊刷(shua)(shua)輔助清(qing)潔，清(qing)掃能(neng)(neng)力有所提高(gao)缺點：隨機(ji)(ji)碰(peng)撞，覆蓋率低(di)，吸(xi)力較弱(ruo)點評：第二代產品減少了(le)(le)機(ji)(ji)身的(de)(de)厚度(du)(du)，增(zeng)加了(le)(le)邊刷(shua)(shua)，對墻角的(de)(de)清(qing)潔能(neng)(neng)力有所提升，但是始終(zhong)還(huan)是隨機(ji)(ji)式的(de)(de)覆蓋較低(di)，一律叫大清(qing)潔算(suan)法，有著天生的(de)(de)劣勢(shi)。

第三代：隨機是清掃時代-燈塔定位

考慮到隨機式(shi)機型(xing)遺漏(lou)問題嚴重，iRobot又(you)推出了一(yi)個類型(xing)號號稱燈(deng)(deng)塔的輔助定(ding)位掃(sao)地機。燈(deng)(deng)塔發(fa)出信號能夠被掃(sao)地機接(jie)收，從而判斷出自己和燈(deng)(deng)塔的距離，在很(hen)大程度(du)上改善了之前類似無頭蒼蠅的情況。但是由于相對(dui)參(can)照(zhao)坐(zuo)標，因此對(dui)燈(deng)(deng)塔的擺(bai)放(fang)有著(zhu)極(ji)高的要求，很(hen)多時(shi)候(hou)覆(fu)蓋率的高低完全(quan)取(qu)決于，擺(bai)放(fang)者的水平。因此，當(dang)你搜索燈(deng)(deng)塔掃(sao)地機器(qi)人的關鍵詞的時(shi)候(hou)，往(wang)往(wang)會看看到大多都是，求助如何擺(bai)放(fang)的。

優點(dian)：新(xin)的(de)定位技術有(you)效的(de)提高的(de)覆蓋率至99%缺(que)點(dian)：燈塔擺放(fang)的(de)位置(zhi)要求極高，需要定期(qi)充電(dian)點(dian)評：雖然想盡辦(ban)法解(jie)決遺留的(de)問(wen)題(ti)，但(dan)始終(zhong)有(you)點(dian)。隔(ge)靴(xue)搔癢治標(biao)不治本的(de)感覺。一(yi)般情(qing)況下，一(yi)百平米(mi)的(de)家庭需要三個燈塔才能解(jie)決覆蓋問(wen)題(ti)，但(dan)是三個燈塔的(de)價格基本上就可以買一(yi)個掃(sao)地機了(le)！

第四代：規劃式清掃-攝像頭定位

隨后的(de)(de)(de)(de)幾(ji)(ji)年，不少科技(ji)公司開始研究(jiu)規劃(hua)式掃(sao)(sao)地(di)(di)(di)(di)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)，最初的(de)(de)(de)(de)想(xiang)法(fa)是讓掃(sao)(sao)地(di)(di)(di)(di)機(ji)可以(yi)看(kan)到房(fang)間(jian)的(de)(de)(de)(de)情況，然(ran)后家里清掃(sao)(sao)減少遺漏。這(zhe)一臺(tai)掃(sao)(sao)地(di)(di)(di)(di)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)，它的(de)(de)(de)(de)核(he)心技(ji)術是攝(she)像(xiang)頭定(ding)(ding)位，用(yong)攝(she)像(xiang)頭掃(sao)(sao)描周圍的(de)(de)(de)(de)環境(jing)，結合(he)紅外(wai)傳感器(qi)，每秒(miao)拍攝(she)30張圖(tu)片生成地(di)(di)(di)(di)面(mian)固定(ding)(ding)面(mian)積十(shi)米墻面(mian)圖(tu)，然(ran)后利用(yong)數學運算和(he)幾(ji)(ji)何三角法(fa)測繪(hui)出(chu)(chu)房(fang)間(jian)的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)圖(tu)，以(yi)此來(lai)進行導航，前(qian)(qian)面(mian)的(de)(de)(de)(de)路(lu)上會根(gen)據(ju)前(qian)(qian)后攝(she)像(xiang)中各個(ge)(ge)坐標(biao)位置的(de)(de)(de)(de)變化(hua)來(lai)判(pan)斷當(dang)前(qian)(qian)的(de)(de)(de)(de)移動路(lu)線，對其所(suo)構造的(de)(de)(de)(de)環境(jing)模(mo)型進行更新(xin)和(he)調整。著名傳統吸塵器(qi)品牌Dyson十(shi)幾(ji)(ji)年前(qian)(qian)的(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)地(di)(di)(di)(di)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)計劃(hua)失敗后，終于(yu)在2014年重返掃(sao)(sao)地(di)(di)(di)(di)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)市(shi)場，推出(chu)(chu)了(le)高(gao)端掃(sao)(sao)地(di)(di)(di)(di)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)360Eye。它利用(yong)頂部(bu)搭載的(de)(de)(de)(de)攝(she)像(xiang)頭全方位觀(guan)測并(bing)分析周圍環境(jing)，利用(yong)算法(fa)得出(chu)(chu)房(fang)間(jian)的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)圖(tu)和(he)做(zuo)出(chu)(chu)導航，并(bing)根(gen)據(ju)前(qian)(qian)后圖(tu)像(xiang)中各個(ge)(ge)地(di)(di)(di)(di)標(biao)的(de)(de)(de)(de)位置變化(hua)來(lai)判(pan)斷當(dang)前(qian)(qian)的(de)(de)(de)(de)移動路(lu)線，并(bing)對其所(suo)構建的(de)(de)(de)(de)環境(jing)模(mo)型進行更新(xin)與調整。

優點(dian)：解決了定位(wei)問題有(you)(you)規劃(hua)，而且(qie)提高了覆蓋率缺點(dian)：受光線影響很(hen)大，天黑了，無(wu)法(fa)自主(zhu)清掃(sao)點(dian)評：第四代掃(sao)地(di)機器(qi)人從技術角度(du)出發，通過攝像(xiang)頭定位(wei)，有(you)(you)效地(di)解決了清掃(sao)一(yi)個(ge)問題，但是受制于光線的影響，在(zai)昏暗的環境下工(gong)作還是很(hen)受限的，再(zai)者就(jiu)是造價高達(da)上萬元(yuan)，致使無(wu)法(fa)普(pu)及，有(you)(you)不少機型(xing)只(zhi)存在(zai)于實驗室(shi)里。

第五代：規劃式清掃-激光掃描定位

到了(le)(le)，2010年邏輯的(de)(de)(de)創始(shi)人賈科莫馬(ma)里(li)尼，在(zai)美國(guo)加州硅谷推(tui)出(chu)了(le)(le)一(yi)款使(shi)用激(ji)光(guang)雷(lei)達測(ce)(ce)距的(de)(de)(de)掃(sao)(sao)地機器人，他的(de)(de)(de)機身裝(zhuang)備了(le)(le)一(yi)個(ge)激(ji)光(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)器，一(yi)個(ge)激(ji)光(guang)接(jie)收(shou)(shou)器。在(zai)工作的(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)候，發(fa)(fa)射(she)(she)器發(fa)(fa)射(she)(she)激(ji)光(guang)，遇到障礙(ai)物之后，激(ji)光(guang)會反射(she)(she)，光(guang)會被接(jie)收(shou)(shou)器接(jie)收(shou)(shou)到，通過(guo)計算(suan)發(fa)(fa)射(she)(she)器和(he)接(jie)收(shou)(shou)的(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)間差。利用光(guang)速恒定的(de)(de)(de)原理(li)(li)以(yi)及一(yi)系列的(de)(de)(de)算(suan)法，能(neng)夠(gou)算(suan)出(chu)障礙(ai)物與機器之間的(de)(de)(de)距離(li)，生(sheng)成3d地圖(tu)(tu)。能(neng)夠(gou)有效的(de)(de)(de)進(jin)入清(qing)掃(sao)(sao)區(qu)域和(he)未(wei)清(qing)掃(sao)(sao)區(qu)域。Neato掃(sao)(sao)地機器人于2010年推(tui)出(chu)，使(shi)用一(yi)個(ge)可(ke)以(yi)360度旋(xuan)轉的(de)(de)(de)激(ji)光(guang)測(ce)(ce)距儀掃(sao)(sao)描周圍的(de)(de)(de)環(huan)(huan)境并進(jin)行(xing)即時(shi)(shi)(shi)定位與環(huan)(huan)境地圖(tu)(tu)構建(jian)（SLAM），在(zai)此(ci)基礎上進(jin)行(xing)合理(li)(li)規劃清(qing)掃(sao)(sao)路線。Neato還可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)斷(duan)(duan)點(dian)(dian)記(ji)憶恢復，當它(ta)因電(dian)量不足(zu)而自動返回(hui)充電(dian)完畢后，可(ke)以(yi)從(cong)上次返回(hui)的(de)(de)(de)斷(duan)(duan)點(dian)(dian)接(jie)著進(jin)行(xing)清(qing)掃(sao)(sao)。

優點：覆蓋率高(gao)，清潔能力(li)強(qiang)，首創斷點式續掃缺(que)點：價格是普通國產機的(de)2到3倍，機身厚(hou)度約十厘(li)米(mi)。點評(ping)：激光雷達目(mu)前看來是一(yi)個(ge)比較理想的(de)解決方案，配合地形(xing)設定于一(yi)千帕，大吸力(li)覆蓋率，96%的(de)同時有效的(de)清潔地面，是目(mu)前市(shi)面上比較領先(xian)的(de)機型。