掃地機器人的發展歷程

第一代：掃地機器人的誕生

1997年第一代掃地機(ji)器人誕(dan)生于(yu)瑞典伊萊克斯三葉蟲(chong)專業(ye)家電制(zhi)造商，三葉草(cao)采(cai)用位(wei)于(yu)機(ji)器后(hou)部的(de)(de)單滾刷及(ji)無(wu)邊刷設計，擁有(you)(you)無(wu)電自動回充防跌(die)落的(de)(de)功能。它的(de)(de)反應速度(du)、運算速度(du)以及(ji)機(ji)器行(xing)進速度(du)都比較慢，導致(zhi)清掃的(de)(de)效率低(di)下(xia)。同時它的(de)(de)設計厚(hou)度(du)不合(he)理，造成(cheng)他無(wu)法深(shen)入很多家具底(di)部進行(xing)清掃，也是(shi)該(gai)(gai)款(kuan)產品的(de)(de)最大詬病之一。而其高昂的(de)(de)價格(ge)更是(shi)讓絕大多數消費者望而卻步，所(suo)以該(gai)(gai)款(kuan)產品的(de)(de)關注程度(du)較低(di)。英國黑科(ke)技公司Dyson(戴(dai)森)曾于(yu)2001年設計了(le)一款(kuan)名為DC06的(de)(de)掃地機(ji)器人，但因為價格(ge)過于(yu)高昂，并沒有(you)(you)推出市(shi)面。據說這(zhe)款(kuan)吸塵器搭載(zai)了(le)超(chao)過70個傳感器、兩臺機(ji)載(zai)計算機(ji)，有(you)(you)著(zhu)強大的(de)(de)吸力和精確的(de)(de)探測，上市(shi)的(de)(de)話大概(gai)要賣3000美元(折合(he)人民幣20690元)。

優點：自動回(hui)充，跌落設計(ji)缺(que)點：價格貴(gui)，高度設計(ji)不合(he)理(li)，清掃效率(lv)低。點評：第(di)一代(dai)產(chan)(chan)品雖然有很大的不足，但(dan)是它也(ye)屬于跨時代(dai)的產(chan)(chan)品，時至今(jin)日，還(huan)有不少國(guo)產(chan)(chan)掃地機沿用著當初第(di)一代(dai)掃地機器人的技(ji)術(shu)。

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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(shi)，iRobot最(zui)早(zao)是(shi)(shi)做軍用(yong)(yong)及安防機(ji)(ji)器人(ren)起家(jia)(jia)，專門為美(mei)國政(zheng)府、軍方(fang)、及各(ge)國高校和(he)研(yan)究機(ji)(ji)構提供太(tai)空探(tan)測、戰地(di)(di)救援(yuan)、排爆、勘察、安保、研(yan)發等不同(tong)用(yong)(yong)途的(de)(de)(de)機(ji)(ji)器人(ren)。而2002年的(de)(de)(de)Roomba就是(shi)(shi)iRobot轉型家(jia)(jia)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)首次嘗試。起初(chu)iRobot公司只生(sheng)產了(le)15000多臺(tai)，但是(shi)(shi)在(zai)發布會(hui)上就銷售(shou)了(le)1萬多臺(tai)，他(ta)們(men)預感到(dao)強烈的(de)(de)(de)市場需求(qiu)，于是(shi)(shi)同(tong)年圣(sheng)誕節又追加(jia)生(sheng)產了(le)5萬臺(tai)，以滿足節日需要(yao)，這一成功動作(zuo)之后，正式開(kai)啟了(le)掃(sao)(sao)地(di)(di)機(ji)(ji)器人(ren)的(de)(de)(de)發展爆發階段。但是(shi)(shi)隨(sui)之而來的(de)(de)(de)弊端也有(you)不少(shao)，不少(shao)使用(yong)(yong)者抱怨：“我家(jia)(jia)掃(sao)(sao)地(di)(di)機(ji)(ji)器人(ren)經常在(zai)掃(sao)(sao)過的(de)(de)(de)地(di)(di)方(fang)來回(hui)的(de)(de)(de)走，有(you)的(de)(de)(de)地(di)(di)方(fang)又干(gan)脆不掃(sao)(sao)”；“工作(zuo)時(shi)候聲音太(tai)大(da)了(le)，只要(yao)一工作(zuo)，午睡的(de)(de)(de)小朋友都(dou)會(hui)被吵醒”；“有(you)點呆(dai)板(ban)，不小心在(zai)地(di)(di)上有(you)插(cha)線板(ban)什么(me)的(de)(de)(de)，就有(you)可能被纏住(zhu)，卡住(zhu)半天”；“我家(jia)(jia)掃(sao)(sao)地(di)(di)機(ji)(ji)走走位很(hen)風騷，很(hen)撲朔迷離(li)”。

優點(dian)(dian)：厚度低于12厘米以下，增加邊(bian)刷(shua)(shua)輔助(zhu)清潔，清掃(sao)能力有(you)所提高缺(que)點(dian)(dian)：隨(sui)機碰撞(zhuang)，覆蓋率(lv)低，吸力較弱點(dian)(dian)評：第二代(dai)產品減(jian)少了機身的(de)(de)厚度，增加了邊(bian)刷(shua)(shua)，對墻角的(de)(de)清潔能力有(you)所提升，但是始(shi)終還是隨(sui)機式的(de)(de)覆蓋較低，一律叫大清潔算法，有(you)著(zhu)天生的(de)(de)劣勢(shi)。

第三代：隨機是清掃時代-燈塔定位

考(kao)慮(lv)到隨機(ji)式機(ji)型遺漏問題嚴(yan)重，iRobot又推出(chu)了一個(ge)類型號號稱燈(deng)塔(ta)的(de)(de)輔助定位掃(sao)地機(ji)。燈(deng)塔(ta)發(fa)出(chu)信(xin)號能夠被掃(sao)地機(ji)接(jie)收，從而判斷(duan)出(chu)自己和燈(deng)塔(ta)的(de)(de)距離，在很大程度(du)上改善了之前(qian)類似(si)無頭蒼蠅(ying)的(de)(de)情況(kuang)。但是由于相對參照坐標(biao)，因(yin)此(ci)對燈(deng)塔(ta)的(de)(de)擺放有著極高的(de)(de)要求，很多(duo)(duo)時候(hou)覆蓋率的(de)(de)高低完全取決(jue)于，擺放者(zhe)的(de)(de)水平(ping)。因(yin)此(ci)，當你搜索燈(deng)塔(ta)掃(sao)地機(ji)器人(ren)的(de)(de)關鍵詞(ci)的(de)(de)時候(hou)，往(wang)往(wang)會看看到大多(duo)(duo)都是，求助如何擺放的(de)(de)。

優點：新的(de)(de)定位(wei)技術有效的(de)(de)提高的(de)(de)覆蓋率至(zhi)99%缺點：燈(deng)塔擺放的(de)(de)位(wei)置(zhi)要(yao)求極高，需(xu)要(yao)定期充電(dian)點評：雖然想(xiang)盡(jin)辦法解決遺留(liu)的(de)(de)問題，但始終有點。隔靴搔癢治標不治本(ben)的(de)(de)感覺。一(yi)般情況下，一(yi)百平(ping)米的(de)(de)家庭需(xu)要(yao)三(san)個(ge)燈(deng)塔才(cai)能解決覆蓋問題，但是三(san)個(ge)燈(deng)塔的(de)(de)價格基本(ben)上就(jiu)可以(yi)買一(yi)個(ge)掃地機了！

第四代：規劃式清掃-攝像頭定位

隨后(hou)的(de)(de)(de)(de)幾(ji)年，不少科技公司開(kai)始研究規劃式(shi)掃地(di)機器(qi)人(ren)(ren)(ren)，最初的(de)(de)(de)(de)想(xiang)法是(shi)讓掃地(di)機可以(yi)看到房(fang)間的(de)(de)(de)(de)情(qing)況，然(ran)后(hou)家(jia)里(li)清掃減少遺漏。這一臺掃地(di)機器(qi)人(ren)(ren)(ren)，它(ta)的(de)(de)(de)(de)核心(xin)技術是(shi)攝像頭定位(wei)(wei)，用(yong)攝像頭掃描周(zhou)圍的(de)(de)(de)(de)環境，結合紅外傳感器(qi)，每秒(miao)拍攝30張圖片生(sheng)成地(di)面固定面積(ji)十米墻面圖，然(ran)后(hou)利(li)(li)用(yong)數學運算(suan)和幾(ji)何三角法測繪出房(fang)間的(de)(de)(de)(de)地(di)圖，以(yi)此來(lai)進(jin)(jin)行(xing)導(dao)航，前(qian)(qian)面的(de)(de)(de)(de)路(lu)上會(hui)根據(ju)前(qian)(qian)后(hou)攝像中各個坐標位(wei)(wei)置的(de)(de)(de)(de)變化來(lai)判(pan)斷當前(qian)(qian)的(de)(de)(de)(de)移(yi)動(dong)(dong)路(lu)線(xian)，對其所構造的(de)(de)(de)(de)環境模型(xing)進(jin)(jin)行(xing)更(geng)新(xin)和調整。著名傳統吸塵器(qi)品牌Dyson十幾(ji)年前(qian)(qian)的(de)(de)(de)(de)掃地(di)機器(qi)人(ren)(ren)(ren)計劃失敗(bai)后(hou)，終(zhong)于在2014年重返掃地(di)機器(qi)人(ren)(ren)(ren)市場，推出了高端(duan)掃地(di)機器(qi)人(ren)(ren)(ren)360Eye。它(ta)利(li)(li)用(yong)頂(ding)部搭載的(de)(de)(de)(de)攝像頭全方(fang)位(wei)(wei)觀測并分析(xi)周(zhou)圍環境，利(li)(li)用(yong)算(suan)法得出房(fang)間的(de)(de)(de)(de)地(di)圖和做出導(dao)航，并根據(ju)前(qian)(qian)后(hou)圖像中各個地(di)標的(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置變化來(lai)判(pan)斷當前(qian)(qian)的(de)(de)(de)(de)移(yi)動(dong)(dong)路(lu)線(xian)，并對其所構建的(de)(de)(de)(de)環境模型(xing)進(jin)(jin)行(xing)更(geng)新(xin)與調整。

優點：解決了(le)(le)定(ding)位問題(ti)有(you)規劃，而且提高了(le)(le)覆(fu)蓋(gai)率(lv)缺點：受光(guang)線(xian)影(ying)響很(hen)大，天(tian)黑了(le)(le)，無法(fa)自主(zhu)清掃點評：第四代掃地(di)機(ji)器人從技術角(jiao)度出發，通過攝像頭定(ding)位，有(you)效地(di)解決了(le)(le)清掃一個問題(ti)，但是(shi)(shi)受制于(yu)(yu)光(guang)線(xian)的(de)影(ying)響，在昏暗的(de)環境下(xia)工作還是(shi)(shi)很(hen)受限的(de)，再者就(jiu)是(shi)(shi)造價高達上(shang)萬元，致(zhi)使無法(fa)普及，有(you)不少機(ji)型只存在于(yu)(yu)實驗室里。

第五代：規劃式清掃-激光掃描定位

到了，2010年(nian)邏輯的(de)(de)(de)(de)創始人(ren)賈科莫馬里(li)尼，在美國加州硅谷推出(chu)了一款使用(yong)激(ji)(ji)光(guang)(guang)雷達測距的(de)(de)(de)(de)掃(sao)地機器(qi)(qi)人(ren)，他的(de)(de)(de)(de)機身裝備了一個(ge)激(ji)(ji)光(guang)(guang)發(fa)射器(qi)(qi)，一個(ge)激(ji)(ji)光(guang)(guang)接(jie)收(shou)(shou)器(qi)(qi)。在工作的(de)(de)(de)(de)時候(hou)，發(fa)射器(qi)(qi)發(fa)射激(ji)(ji)光(guang)(guang)，遇到障礙物之后，激(ji)(ji)光(guang)(guang)會反射，光(guang)(guang)會被接(jie)收(shou)(shou)器(qi)(qi)接(jie)收(shou)(shou)到，通(tong)過計算發(fa)射器(qi)(qi)和(he)接(jie)收(shou)(shou)的(de)(de)(de)(de)時間(jian)差。利用(yong)光(guang)(guang)速恒定(ding)的(de)(de)(de)(de)原理以(yi)及一系列(lie)的(de)(de)(de)(de)算法，能夠算出(chu)障礙物與機器(qi)(qi)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)距離，生成3d地圖。能夠有效的(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)入清(qing)掃(sao)區域(yu)和(he)未清(qing)掃(sao)區域(yu)。Neato掃(sao)地機器(qi)(qi)人(ren)于2010年(nian)推出(chu)，使用(yong)一個(ge)可(ke)(ke)(ke)以(yi)360度旋轉的(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)測距儀(yi)掃(sao)描(miao)周圍的(de)(de)(de)(de)環境并進(jin)(jin)行(xing)即時定(ding)位與環境地圖構(gou)建（SLAM），在此基礎(chu)上進(jin)(jin)行(xing)合理規(gui)劃(hua)清(qing)掃(sao)路線(xian)。Neato還可(ke)(ke)(ke)以(yi)進(jin)(jin)行(xing)斷點記憶恢復，當它因電量不足而自動(dong)返(fan)回充電完畢后，可(ke)(ke)(ke)以(yi)從上次(ci)返(fan)回的(de)(de)(de)(de)斷點接(jie)著(zhu)進(jin)(jin)行(xing)清(qing)掃(sao)。

優點(dian)：覆蓋率高，清潔能力強(qiang)，首創斷點(dian)式續掃缺(que)點(dian)：價(jia)格是(shi)普通國產(chan)機(ji)的(de)2到3倍(bei)，機(ji)身(shen)厚度約十厘米(mi)。點(dian)評(ping)：激(ji)光雷達(da)目前(qian)看(kan)來是(shi)一個比(bi)較理想的(de)解決方案(an)，配合地形設定于一千帕，大吸力覆蓋率，96%的(de)同時有效(xiao)的(de)清潔地面，是(shi)目前(qian)市(shi)面上比(bi)較領先的(de)機(ji)型。