掃地機器人的發展歷程

第一代：掃地機器人的誕生

1997年(nian)第一代(dai)掃(sao)(sao)地(di)機器(qi)人(ren)(ren)誕生于瑞典(dian)伊萊克(ke)斯三(san)葉蟲專業家電制造商，三(san)葉草采用位于機器(qi)后(hou)部(bu)的(de)(de)單滾刷(shua)及無邊刷(shua)設(she)計，擁有(you)無電自動回充防跌落的(de)(de)功能。它(ta)(ta)的(de)(de)反(fan)應速度(du)、運(yun)算(suan)速度(du)以及機器(qi)行(xing)進速度(du)都比較慢，導致清掃(sao)(sao)的(de)(de)效率低下。同時(shi)它(ta)(ta)的(de)(de)設(she)計厚(hou)度(du)不合理，造成(cheng)他無法深入很多(duo)(duo)家具底部(bu)進行(xing)清掃(sao)(sao)，也是該款產品的(de)(de)最(zui)大(da)詬(gou)病(bing)之(zhi)一。而其高昂的(de)(de)價(jia)格(ge)(ge)更(geng)是讓絕(jue)大(da)多(duo)(duo)數(shu)消費者望而卻步(bu)，所以該款產品的(de)(de)關(guan)注(zhu)程度(du)較低。英國黑(hei)科(ke)技公司Dyson(戴(dai)森)曾于2001年(nian)設(she)計了一款名為DC06的(de)(de)掃(sao)(sao)地(di)機器(qi)人(ren)(ren)，但因為價(jia)格(ge)(ge)過(guo)于高昂，并沒有(you)推出(chu)市面。據說這款吸塵(chen)器(qi)搭(da)載了超(chao)過(guo)70個傳感器(qi)、兩臺機載計算(suan)機，有(you)著(zhu)強大(da)的(de)(de)吸力和精確的(de)(de)探測，上市的(de)(de)話大(da)概要賣3000美(mei)元(折合人(ren)(ren)民幣20690元)。

優點(dian)：自動回充(chong)，跌落設計(ji)缺(que)點(dian)：價格貴(gui)，高度設計(ji)不合理，清掃(sao)效(xiao)率低。點(dian)評：第(di)一代產(chan)(chan)品(pin)雖(sui)然有很大的不足(zu)，但是它也(ye)屬于跨時(shi)代的產(chan)(chan)品(pin)，時(shi)至今(jin)日，還有不少國(guo)產(chan)(chan)掃(sao)地機沿用著當(dang)初第(di)一代掃(sao)地機器人(ren)的技術(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最早是(shi)(shi)做軍用(yong)(yong)及(ji)安(an)防機器(qi)(qi)人(ren)起(qi)(qi)家，專門為(wei)美國(guo)政府、軍方、及(ji)各國(guo)高校和研究機構(gou)提供太空探測(ce)、戰地(di)救援、排爆、勘(kan)察、安(an)保、研發(fa)等不(bu)同(tong)用(yong)(yong)途的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機器(qi)(qi)人(ren)。而2002年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Roomba就是(shi)(shi)iRobot轉型家用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)首(shou)次嘗試。起(qi)(qi)初iRobot公(gong)司只生產了(le)(le)15000多臺，但(dan)是(shi)(shi)在(zai)發(fa)布會上(shang)就銷售了(le)(le)1萬(wan)多臺，他(ta)們(men)預(yu)感到強烈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場需求，于是(shi)(shi)同(tong)年圣誕(dan)節又(you)追加生產了(le)(le)5萬(wan)臺，以滿足節日需要(yao)，這一成功(gong)動作之后(hou)，正式開啟了(le)(le)掃地(di)機器(qi)(qi)人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展爆發(fa)階段。但(dan)是(shi)(shi)隨(sui)之而來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)弊端(duan)也有(you)不(bu)少(shao)，不(bu)少(shao)使用(yong)(yong)者抱怨：“我家掃地(di)機器(qi)(qi)人(ren)經常在(zai)掃過的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)方來回的(de)(de)(de)(de)(de)(de)走(zou)，有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)方又(you)干(gan)脆不(bu)掃”；“工(gong)作時候聲音太大了(le)(le)，只要(yao)一工(gong)作，午睡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)小朋友都(dou)會被吵醒”；“有(you)點呆(dai)板，不(bu)小心在(zai)地(di)上(shang)有(you)插線板什么的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，就有(you)可能被纏住(zhu)(zhu)，卡住(zhu)(zhu)半天”；“我家掃地(di)機走(zou)走(zou)位很風騷，很撲(pu)朔迷離”。

優點：厚度低于(yu)12厘米以(yi)下，增加(jia)邊刷輔(fu)助清(qing)潔(jie)，清(qing)掃能力有(you)所(suo)提高缺(que)點：隨(sui)機碰撞(zhuang)，覆蓋(gai)率低，吸力較(jiao)弱點評：第二代產品減少了(le)機身的(de)厚度，增加(jia)了(le)邊刷，對墻角的(de)清(qing)潔(jie)能力有(you)所(suo)提升，但是(shi)(shi)始終還是(shi)(shi)隨(sui)機式的(de)覆蓋(gai)較(jiao)低，一(yi)律(lv)叫大清(qing)潔(jie)算法，有(you)著天(tian)生(sheng)的(de)劣勢。

第三代：隨機是清掃時代-燈塔定位

考慮到隨機式機型(xing)遺漏問題嚴(yan)重，iRobot又推出(chu)(chu)了一(yi)個類(lei)型(xing)號(hao)(hao)號(hao)(hao)稱燈塔(ta)的(de)(de)輔助定位掃地(di)機。燈塔(ta)發出(chu)(chu)信號(hao)(hao)能夠被掃地(di)機接收(shou)，從而判斷出(chu)(chu)自己(ji)和(he)燈塔(ta)的(de)(de)距離，在很大(da)程度上改(gai)善了之前(qian)類(lei)似無頭蒼蠅(ying)的(de)(de)情況。但是由于相對參照坐標，因此(ci)(ci)對燈塔(ta)的(de)(de)擺(bai)放有著極高的(de)(de)要求，很多時候(hou)覆(fu)蓋率的(de)(de)高低(di)完全取決(jue)于，擺(bai)放者的(de)(de)水平。因此(ci)(ci)，當你搜索燈塔(ta)掃地(di)機器人的(de)(de)關鍵詞的(de)(de)時候(hou)，往(wang)往(wang)會看(kan)看(kan)到大(da)多都是，求助如何擺(bai)放的(de)(de)。

優點：新(xin)的定(ding)位(wei)技術(shu)有效(xiao)的提高的覆蓋(gai)率(lv)至99%缺點：燈(deng)塔擺(bai)放的位(wei)置要求極高，需要定(ding)期(qi)充電點評：雖然想(xiang)盡(jin)辦(ban)法(fa)解(jie)(jie)決遺留的問(wen)題，但始終(zhong)有點。隔靴搔癢(yang)治(zhi)標(biao)不治(zhi)本的感覺。一般(ban)情況下(xia)，一百平米的家庭需要三(san)個燈(deng)塔才能解(jie)(jie)決覆蓋(gai)問(wen)題，但是三(san)個燈(deng)塔的價(jia)格基(ji)本上就可以買一個掃(sao)地機了！

第四代：規劃式清掃-攝像頭定位

隨后(hou)(hou)(hou)(hou)的(de)幾年，不少(shao)科技公司開始研究規劃式(shi)掃(sao)(sao)(sao)(sao)地(di)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)，最初的(de)想法是讓(rang)掃(sao)(sao)(sao)(sao)地(di)機可以看到房間(jian)的(de)情(qing)況，然(ran)后(hou)(hou)(hou)(hou)家(jia)里清掃(sao)(sao)(sao)(sao)減(jian)少(shao)遺漏。這(zhe)一(yi)臺掃(sao)(sao)(sao)(sao)地(di)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)，它的(de)核心技術是攝(she)(she)像(xiang)頭定位(wei)，用攝(she)(she)像(xiang)頭掃(sao)(sao)(sao)(sao)描(miao)周(zhou)圍(wei)的(de)環境，結合紅外傳(chuan)感器(qi)(qi)，每秒拍攝(she)(she)30張圖(tu)片(pian)生成地(di)面(mian)固定面(mian)積十(shi)(shi)米墻(qiang)面(mian)圖(tu)，然(ran)后(hou)(hou)(hou)(hou)利用數學運算(suan)和幾何(he)三角(jiao)法測繪出(chu)房間(jian)的(de)地(di)圖(tu)，以此來(lai)進(jin)行(xing)導(dao)航(hang)，前(qian)(qian)面(mian)的(de)路(lu)上會根據前(qian)(qian)后(hou)(hou)(hou)(hou)攝(she)(she)像(xiang)中各個(ge)坐標位(wei)置的(de)變(bian)(bian)化來(lai)判(pan)(pan)斷(duan)當(dang)前(qian)(qian)的(de)移動路(lu)線(xian)，對其所(suo)構造的(de)環境模(mo)型(xing)(xing)進(jin)行(xing)更(geng)新和調整。著名(ming)傳(chuan)統吸(xi)塵器(qi)(qi)品牌Dyson十(shi)(shi)幾年前(qian)(qian)的(de)掃(sao)(sao)(sao)(sao)地(di)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)計劃失(shi)敗后(hou)(hou)(hou)(hou)，終于在(zai)2014年重返掃(sao)(sao)(sao)(sao)地(di)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)市場，推出(chu)了高端(duan)掃(sao)(sao)(sao)(sao)地(di)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)360Eye。它利用頂部搭載的(de)攝(she)(she)像(xiang)頭全(quan)方位(wei)觀測并分析周(zhou)圍(wei)環境，利用算(suan)法得出(chu)房間(jian)的(de)地(di)圖(tu)和做出(chu)導(dao)航(hang)，并根據前(qian)(qian)后(hou)(hou)(hou)(hou)圖(tu)像(xiang)中各個(ge)地(di)標的(de)位(wei)置變(bian)(bian)化來(lai)判(pan)(pan)斷(duan)當(dang)前(qian)(qian)的(de)移動路(lu)線(xian)，并對其所(suo)構建(jian)的(de)環境模(mo)型(xing)(xing)進(jin)行(xing)更(geng)新與調整。

優點(dian)：解決(jue)了定(ding)位(wei)問題有(you)規劃(hua)，而且提高了覆蓋率(lv)缺點(dian)：受光線(xian)影響很大，天(tian)黑(hei)了，無法自主(zhu)清掃點(dian)評：第四代掃地機器人從技術(shu)角度出發，通(tong)過攝像頭定(ding)位(wei)，有(you)效地解決(jue)了清掃一(yi)個(ge)問題，但是受制于(yu)(yu)光線(xian)的(de)影響，在昏暗(an)的(de)環(huan)境下(xia)工作還(huan)是很受限的(de)，再者(zhe)就是造(zao)價高達上萬(wan)元，致使無法普及(ji)，有(you)不(bu)少機型只存在于(yu)(yu)實(shi)驗室里。

第五代：規劃式清掃-激光掃描定位

到了(le)，2010年邏輯的(de)(de)創始人(ren)賈科莫馬里(li)尼(ni)，在美國加州硅谷(gu)推出了(le)一(yi)款(kuan)使用(yong)激光雷(lei)達測距(ju)的(de)(de)掃(sao)(sao)(sao)地(di)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)，他的(de)(de)機(ji)身裝備了(le)一(yi)個激光發射(she)器(qi)(qi)，一(yi)個激光接(jie)收(shou)(shou)器(qi)(qi)。在工作的(de)(de)時(shi)(shi)候，發射(she)器(qi)(qi)發射(she)激光，遇到障礙(ai)物之(zhi)后(hou)，激光會(hui)反射(she)，光會(hui)被接(jie)收(shou)(shou)器(qi)(qi)接(jie)收(shou)(shou)到，通過計算發射(she)器(qi)(qi)和(he)(he)接(jie)收(shou)(shou)的(de)(de)時(shi)(shi)間差。利(li)用(yong)光速恒定的(de)(de)原理以(yi)及一(yi)系列的(de)(de)算法，能(neng)夠算出障礙(ai)物與(yu)機(ji)器(qi)(qi)之(zhi)間的(de)(de)距(ju)離，生成3d地(di)圖(tu)。能(neng)夠有效的(de)(de)進入清掃(sao)(sao)(sao)區(qu)(qu)域和(he)(he)未清掃(sao)(sao)(sao)區(qu)(qu)域。Neato掃(sao)(sao)(sao)地(di)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)于2010年推出，使用(yong)一(yi)個可(ke)以(yi)360度旋轉(zhuan)的(de)(de)激光測距(ju)儀掃(sao)(sao)(sao)描周圍的(de)(de)環境并進行(xing)即(ji)時(shi)(shi)定位與(yu)環境地(di)圖(tu)構建（SLAM），在此基礎上進行(xing)合理規劃清掃(sao)(sao)(sao)路線。Neato還可(ke)以(yi)進行(xing)斷點(dian)記憶恢(hui)復，當它(ta)因電量不(bu)足而自動返回充電完畢后(hou)，可(ke)以(yi)從(cong)上次返回的(de)(de)斷點(dian)接(jie)著進行(xing)清掃(sao)(sao)(sao)。

優(you)點：覆(fu)蓋(gai)率高(gao)，清潔能力強(qiang)，首創斷點式續掃缺點：價格是普通國(guo)產(chan)機(ji)的(de)2到3倍，機(ji)身厚度約十厘米。點評：激光雷(lei)達目(mu)前看來是一個比較理想的(de)解(jie)決方案(an)，配合地形設(she)定于一千帕(pa)，大(da)吸(xi)力覆(fu)蓋(gai)率，96%的(de)同時有(you)效的(de)清潔地面，是目(mu)前市(shi)面上比較領先的(de)機(ji)型。