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(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)誕生(sheng)于(yu)瑞典伊萊克斯三(san)葉蟲專業家電(dian)制造商，三(san)葉草采用位于(yu)機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)后(hou)部的(de)單滾刷(shua)及無邊刷(shua)設計(ji)(ji)，擁有(you)無電(dian)自動(dong)回充防(fang)跌落的(de)功能(neng)。它的(de)反應速度(du)、運算(suan)速度(du)以及機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)行進速度(du)都比較慢，導(dao)致清掃的(de)效率低(di)下(xia)。同時它的(de)設計(ji)(ji)厚度(du)不合理(li)，造成他無法深入很(hen)多(duo)家具底部進行清掃，也是該(gai)款(kuan)(kuan)產品的(de)最大詬病(bing)之一。而(er)(er)其高昂的(de)價格(ge)更是讓絕(jue)大多(duo)數消費(fei)者(zhe)望(wang)而(er)(er)卻(que)步(bu)，所以該(gai)款(kuan)(kuan)產品的(de)關注程(cheng)度(du)較低(di)。英國黑(hei)科技公司(si)Dyson(戴森(sen))曾于(yu)2001年設計(ji)(ji)了(le)一款(kuan)(kuan)名為DC06的(de)掃地機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)，但因為價格(ge)過于(yu)高昂，并沒有(you)推出(chu)市(shi)面。據說這(zhe)款(kuan)(kuan)吸塵器(qi)(qi)(qi)(qi)搭載了(le)超過70個傳感器(qi)(qi)(qi)(qi)、兩(liang)臺機(ji)載計(ji)(ji)算(suan)機(ji)，有(you)著強(qiang)大的(de)吸力和(he)精確的(de)探(tan)測，上市(shi)的(de)話大概要賣3000美元(折合人(ren)民(min)幣20690元)。

優點：自動回(hui)充，跌落設(she)計缺點：價格(ge)貴(gui)，高(gao)度設(she)計不(bu)合理，清掃(sao)效率低。點評：第一代產(chan)(chan)品雖然(ran)有很(hen)大的不(bu)足，但(dan)是(shi)它也屬于(yu)跨時代的產(chan)(chan)品，時至今日，還有不(bu)少(shao)國產(chan)(chan)掃(sao)地機沿(yan)用著(zhu)當初(chu)第一代掃(sao)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，iRobot最(zui)早是(shi)做軍(jun)用(yong)及安防機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)起(qi)(qi)家(jia)，專門為(wei)美國政府、軍(jun)方、及各國高校和研(yan)究(jiu)機(ji)(ji)構(gou)提供太空探測、戰地(di)救援、排爆、勘(kan)察、安保、研(yan)發(fa)(fa)等(deng)不(bu)同(tong)用(yong)途(tu)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)。而2002年(nian)的(de)(de)(de)Roomba就(jiu)是(shi)iRobot轉型(xing)家(jia)用(yong)的(de)(de)(de)首次嘗(chang)試(shi)。起(qi)(qi)初iRobot公(gong)司只生(sheng)產(chan)了(le)15000多(duo)臺(tai)，但是(shi)在發(fa)(fa)布會上就(jiu)銷售了(le)1萬多(duo)臺(tai)，他們(men)預(yu)感到強烈的(de)(de)(de)市(shi)場需求，于是(shi)同(tong)年(nian)圣誕節(jie)(jie)又(you)追加生(sheng)產(chan)了(le)5萬臺(tai)，以滿(man)足節(jie)(jie)日需要(yao)，這一成功動作之(zhi)后(hou)，正式開(kai)啟了(le)掃地(di)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展爆發(fa)(fa)階(jie)段。但是(shi)隨(sui)之(zhi)而來的(de)(de)(de)弊(bi)端也(ye)有不(bu)少，不(bu)少使(shi)用(yong)者(zhe)抱怨：“我家(jia)掃地(di)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)經常(chang)在掃過的(de)(de)(de)地(di)方來回的(de)(de)(de)走(zou)，有的(de)(de)(de)地(di)方又(you)干脆(cui)不(bu)掃”；“工作時候聲音太大了(le)，只要(yao)一工作，午睡的(de)(de)(de)小朋友都會被(bei)吵(chao)醒”；“有點呆(dai)板(ban)，不(bu)小心在地(di)上有插線板(ban)什(shen)么的(de)(de)(de)，就(jiu)有可能被(bei)纏住，卡住半天”；“我家(jia)掃地(di)機(ji)(ji)走(zou)走(zou)位很風騷，很撲朔迷離”。

優點(dian)：厚度低于12厘米以下，增(zeng)加邊(bian)刷輔助(zhu)清(qing)潔，清(qing)掃能力(li)有所(suo)提(ti)高缺點(dian)：隨機(ji)碰(peng)撞(zhuang)，覆蓋(gai)率低，吸力(li)較(jiao)弱(ruo)點(dian)評：第(di)二(er)代產品減少了機(ji)身的厚度，增(zeng)加了邊(bian)刷，對(dui)墻角(jiao)的清(qing)潔能力(li)有所(suo)提(ti)升，但(dan)是始終還是隨機(ji)式的覆蓋(gai)較(jiao)低，一律(lv)叫大清(qing)潔算(suan)法，有著天(tian)生的劣勢(shi)。

第三代：隨機是清掃時代-燈塔定位

考(kao)慮到(dao)隨機(ji)(ji)(ji)式機(ji)(ji)(ji)型遺漏問題嚴重(zhong)，iRobot又(you)推出(chu)了一個類(lei)型號號稱燈(deng)(deng)塔(ta)的(de)(de)輔助定位掃地(di)機(ji)(ji)(ji)。燈(deng)(deng)塔(ta)發(fa)出(chu)信號能夠(gou)被掃地(di)機(ji)(ji)(ji)接(jie)收，從而判(pan)斷出(chu)自(zi)己和(he)燈(deng)(deng)塔(ta)的(de)(de)距離，在很大(da)程(cheng)度上改善(shan)了之前類(lei)似(si)無頭蒼蠅(ying)的(de)(de)情況。但是由于(yu)相對參照(zhao)坐標，因此(ci)對燈(deng)(deng)塔(ta)的(de)(de)擺(bai)(bai)放(fang)有(you)著(zhu)極高(gao)的(de)(de)要(yao)求(qiu)，很多(duo)(duo)時候(hou)覆蓋(gai)率的(de)(de)高(gao)低完全取決于(yu)，擺(bai)(bai)放(fang)者(zhe)的(de)(de)水平。因此(ci)，當你(ni)搜索燈(deng)(deng)塔(ta)掃地(di)機(ji)(ji)(ji)器人的(de)(de)關鍵詞的(de)(de)時候(hou)，往往會看看到(dao)大(da)多(duo)(duo)都(dou)是，求(qiu)助如何擺(bai)(bai)放(fang)的(de)(de)。

優點：新的(de)(de)定位技術有(you)效的(de)(de)提高(gao)的(de)(de)覆蓋率至99%缺點：燈塔(ta)擺放的(de)(de)位置要求極高(gao)，需(xu)要定期充(chong)電點評(ping)：雖(sui)然想盡辦法解決遺(yi)留的(de)(de)問題(ti)，但始(shi)終有(you)點。隔(ge)靴搔癢治標不治本的(de)(de)感覺。一般情(qing)況下，一百平米的(de)(de)家庭需(xu)要三(san)個(ge)燈塔(ta)才能解決覆蓋問題(ti)，但是三(san)個(ge)燈塔(ta)的(de)(de)價(jia)格基本上就可以買(mai)一個(ge)掃地(di)機了！

第四代：規劃式清掃-攝像頭定位

隨后的(de)(de)(de)幾(ji)年，不少(shao)(shao)科(ke)技(ji)公司開始研究規劃式掃(sao)(sao)地(di)(di)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)，最初(chu)的(de)(de)(de)想法是(shi)讓掃(sao)(sao)地(di)(di)機(ji)可以看(kan)到房間的(de)(de)(de)情(qing)況，然后家里(li)清掃(sao)(sao)減少(shao)(shao)遺漏(lou)。這一臺掃(sao)(sao)地(di)(di)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)，它的(de)(de)(de)核心技(ji)術(shu)是(shi)攝像(xiang)(xiang)頭定位，用(yong)攝像(xiang)(xiang)頭掃(sao)(sao)描周圍的(de)(de)(de)環(huan)境(jing)，結合紅外傳感(gan)器(qi)(qi)，每秒拍攝30張圖(tu)片(pian)生成地(di)(di)面(mian)固定面(mian)積十米墻面(mian)圖(tu)，然后利(li)(li)用(yong)數(shu)學運算(suan)和幾(ji)何三角法測(ce)繪出(chu)房間的(de)(de)(de)地(di)(di)圖(tu)，以此(ci)來(lai)(lai)(lai)進行導航，前(qian)面(mian)的(de)(de)(de)路(lu)上(shang)會根據前(qian)后攝像(xiang)(xiang)中各個(ge)坐標位置的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)來(lai)(lai)(lai)判斷當前(qian)的(de)(de)(de)移(yi)動(dong)路(lu)線，對其(qi)所(suo)構造的(de)(de)(de)環(huan)境(jing)模型進行更新和調整(zheng)。著名(ming)傳統吸塵器(qi)(qi)品牌Dyson十幾(ji)年前(qian)的(de)(de)(de)掃(sao)(sao)地(di)(di)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)計劃失敗后，終(zhong)于在(zai)2014年重返掃(sao)(sao)地(di)(di)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)市場，推出(chu)了高端掃(sao)(sao)地(di)(di)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)360Eye。它利(li)(li)用(yong)頂部搭(da)載(zai)的(de)(de)(de)攝像(xiang)(xiang)頭全方位觀測(ce)并(bing)分(fen)析周圍環(huan)境(jing)，利(li)(li)用(yong)算(suan)法得出(chu)房間的(de)(de)(de)地(di)(di)圖(tu)和做出(chu)導航，并(bing)根據前(qian)后圖(tu)像(xiang)(xiang)中各個(ge)地(di)(di)標的(de)(de)(de)位置變(bian)(bian)化(hua)來(lai)(lai)(lai)判斷當前(qian)的(de)(de)(de)移(yi)動(dong)路(lu)線，并(bing)對其(qi)所(suo)構建的(de)(de)(de)環(huan)境(jing)模型進行更新與調整(zheng)。

優點：解(jie)決(jue)了定(ding)位(wei)問題(ti)有規劃，而(er)且提高了覆蓋率缺點：受光線影響(xiang)很大，天(tian)黑(hei)了，無法自主清(qing)掃點評：第四代掃地機器人從技術(shu)角度出發，通過攝像頭(tou)定(ding)位(wei)，有效地解(jie)決(jue)了清(qing)掃一(yi)個問題(ti)，但是受制于光線的(de)影響(xiang)，在(zai)(zai)昏暗的(de)環境下工作還是很受限的(de)，再(zai)者就是造價高達上萬元，致使無法普(pu)及(ji)，有不少機型只存(cun)在(zai)(zai)于實驗室里(li)。

第五代：規劃式清掃-激光掃描定位

到(dao)了，2010年邏輯的(de)(de)(de)創始人(ren)賈科莫馬(ma)里(li)尼，在(zai)(zai)美(mei)國加(jia)州硅谷推出(chu)了一款使用(yong)激(ji)光(guang)(guang)雷達測(ce)(ce)距的(de)(de)(de)掃(sao)(sao)(sao)地(di)機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)，他的(de)(de)(de)機(ji)身裝(zhuang)備了一個(ge)激(ji)光(guang)(guang)發射(she)(she)器(qi)(qi)(qi)(qi)，一個(ge)激(ji)光(guang)(guang)接(jie)收器(qi)(qi)(qi)(qi)。在(zai)(zai)工作的(de)(de)(de)時候(hou)，發射(she)(she)器(qi)(qi)(qi)(qi)發射(she)(she)激(ji)光(guang)(guang)，遇到(dao)障(zhang)礙(ai)物(wu)之后，激(ji)光(guang)(guang)會反射(she)(she)，光(guang)(guang)會被接(jie)收器(qi)(qi)(qi)(qi)接(jie)收到(dao)，通過計(ji)算(suan)發射(she)(she)器(qi)(qi)(qi)(qi)和接(jie)收的(de)(de)(de)時間差。利用(yong)光(guang)(guang)速(su)恒定的(de)(de)(de)原理(li)以(yi)及一系列的(de)(de)(de)算(suan)法(fa)，能(neng)夠(gou)算(suan)出(chu)障(zhang)礙(ai)物(wu)與(yu)機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)之間的(de)(de)(de)距離，生成3d地(di)圖。能(neng)夠(gou)有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)進入(ru)清掃(sao)(sao)(sao)區(qu)域(yu)和未(wei)清掃(sao)(sao)(sao)區(qu)域(yu)。Neato掃(sao)(sao)(sao)地(di)機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)于2010年推出(chu)，使用(yong)一個(ge)可(ke)以(yi)360度旋轉的(de)(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)測(ce)(ce)距儀掃(sao)(sao)(sao)描(miao)周圍(wei)的(de)(de)(de)環(huan)境并進行即時定位與(yu)環(huan)境地(di)圖構建(jian)（SLAM），在(zai)(zai)此(ci)基(ji)礎上(shang)進行合理(li)規劃(hua)清掃(sao)(sao)(sao)路(lu)線(xian)。Neato還可(ke)以(yi)進行斷(duan)點(dian)記(ji)憶恢(hui)復(fu)，當它因電(dian)量不足(zu)而自動(dong)返回(hui)充電(dian)完畢(bi)后，可(ke)以(yi)從上(shang)次返回(hui)的(de)(de)(de)斷(duan)點(dian)接(jie)著進行清掃(sao)(sao)(sao)。

優點：覆蓋率(lv)高(gao)，清潔能力(li)強(qiang)，首(shou)創斷點式(shi)續掃缺點：價格是(shi)普通國產機的(de)2到3倍(bei)，機身厚度(du)約十厘(li)米。點評：激光雷(lei)達目(mu)(mu)前看來是(shi)一個比較(jiao)理想的(de)解(jie)決方案，配合地(di)形(xing)設定于一千帕，大(da)吸力(li)覆蓋率(lv)，96%的(de)同(tong)時有效的(de)清潔地(di)面，是(shi)目(mu)(mu)前市面上比較(jiao)領(ling)先的(de)機型(xing)。