扫地机器人发展史

小和

回答数：1971 2021-06-02 11:42:18

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第一代：扫地机器人的诞生

1997年第一代扫地机器人诞生于瑞典伊莱克斯三叶虫专业家电制造商，三叶草采用位于机器后部的单滚刷及无边刷设计，拥有无电自动回充防跌落的功能。它的反应速度、运算速度以及机器行进速度都比较慢，导致清扫的效率低下。同时它的设计厚度不合理，造成他无法深入很多家具底部进行清扫，也是该款产品的最大诟病之一。而其高昂的价格更是让绝大多数消费者望而却步，所以该款产品的关注程度较低。英国黑科技公司Dyson(戴森)曾于2001年设计了一款名为DC06的扫地机器人，但因为价格过于高昂，并没有推出市面。据说这款吸尘器搭载了超过70个传感器、两台机载计算机，有着强大的吸力和精确的探测，上市的话大概要卖3000美元(折合人民币20690元)。

优点：自动回充，跌落设计缺点：价格贵，高度设计不合理，清扫效率低。点评：第一代产品虽然有很大的不足，但是它也属于跨时代的产品，时至今日，还有不少国产扫地机沿用着当初第一代扫地机器人的技术。

第二代：随机式清扫时代

到了2002年，美国科技公司iRobot推出了Roomba扫地机器人。其实，iRobot最早是做军用及安防机器人起家，专门为美国政府、军方、及各国高校和研究机构提供太空探测、战地救援、排爆、勘察、安保、研发等不同用途的机器人。而2002年的Roomba就是iRobot转型家用的首次尝试。起初iRobot公司只生产了15000多台，但是在发布会上就销售了1万多台，他们预感到强烈的市场需求，于是同年圣诞节又追加生产了5万台，以满足节日需要，这一成功动作之后，正式开启了扫地机器人的发展爆发阶段。但是随之而来的弊端也有不少，不少使用者抱怨：“我家扫地机器人经常在扫过的地方来回的走，有的地方又干脆不少”；“工作时候声音太大了，只要一工作，午睡的小朋友都会被吵醒”；“有点呆板，不小心在地上有插线板什么的，就有可能被缠住，卡住半天”；“我家扫地机走走位很风骚，很扑朔迷离”。

优点：厚度低于12厘米以下，增加边刷辅助清洁，清扫能力有所提高缺点：随机碰撞，覆盖率低，吸力较弱点评：第二代产品减少了机身的厚度，增加了边刷，对墙角的清洁能力有所提升，但是始终还是随机式的覆盖较低，一律叫大清洁算法，有着天生的劣势。

第三代：随机是清扫时代-灯塔定位

考虑到随机式机型遗漏问题严重，iRobot又推出了一个类型号号称灯塔的辅助定位扫地机。灯塔发出信号能够被扫地机接收，从而判断出自己和灯塔的距离，在很大程度上改善了之前类似无头苍蝇的情况。但是由于相对参照坐标，因此对灯塔的摆放有着极高的要求，很多时候覆盖率的高低完全取决于，摆放者的水平。因此，当你搜索灯塔扫地机器人的关键词的时候，往往会看看到大多都是，求助如何摆放的。

优点：新的定位技术有效的提高的覆盖率至99%缺点：灯塔摆放的位置要求极高，需要定期充电点评：虽然想尽办法解决遗留的问题，但始终有点。隔靴搔痒治标不治本的感觉。一般情况下，一百平米的家庭需要三个灯塔才能解决覆盖问题，但是三个灯塔的价格基本上就可以买一个扫地机了！

第四代：规划式清扫-摄像头定位

随后的几年，不少科技公司开始研究规划式扫地机器人，最初的想法是让扫地机可以看到房间的情况，然后家里清扫减少遗漏。这一台扫地机器人，它的核心技术是摄像头定位，用摄像头扫描周围的环境，结合红外传感器，每秒拍摄30张图片生成地面固定面积十米墙面图，然后利用数学运算和几何三角法测绘出房间的地图，以此来进行导航，前面的路上会根据前后摄像中各个坐标位置的变化来判断当前的移动路线，对其所构造的环境模型进行更新和调整。著名传统吸尘器品牌Dyson十几年前的扫地机器人计划失败后，终于在2014年重返扫地机器人市场，推出了高端扫地机器人360Eye。它利用顶部搭载的摄像头全方位观测并分析周围环境，利用算法得出房间的地图和做出导航，并根据前后图像中各个地标的位置变化来判断当前的移动路线，并对其所构建的环境模型进行更新与调整。

优点：解决了定位问题有规划，而且提高了覆盖率缺点：受光线影响很大，天黑了，无法自主清扫点评：第四代扫地机器人从技术角度出发，通过摄像头定位，有效地解决了清扫一个问题，但是受制于光线的影响，在昏暗的环境下工作还是很受限的，再者就是造价高达上万元，致使无法普及，有不少机型只存在于实验室里。

第五代：规划式清扫-激光扫描定位

到了，2010年逻辑的创始人贾科莫马里尼，在美国加州硅谷推出了一款使用激光雷达测距的扫地机器人，他的机身装备了一个激光发射器，一个激光接收器。在工作的时候，发射器发射激光，遇到障碍物之后，激光会反射反射，光会被接收器接收到，通过计算发射器和接收的时间差。利用光速恒定的原理以及一系列的算法，能够算出障碍物与机器之间的距离，生成3d地图。能够有效的进入清扫区域和未清扫区域。Neato扫地机器人于2010年推出，使用一个可以360度旋转的激光测距仪扫描周围的环境并进行即时定位与环境地图构建（SLAM），在此基础上进行合理规划清扫路线。Neato还可以进行断点记忆恢复，当它因电量不足而自动返回充电完毕后，可以从上次返回的断点接着进行清扫。

优点：覆盖率高，清洁能力强，首创断点式续扫缺点：价格是普通国产机的2到3倍，机身厚度约十厘米。点评：激光雷达目前看来是一个比较理想的解决方案，配合地形设定于一千帕，大吸力覆盖率，96%的同时有效的清洁地面，是目前市面上比较领先的机型。

随着技术的发展和行业的不断壮大，科沃斯、浦桑尼克、三星、neato等越来越多扫地机品牌加入进来，各家有了自己的定位和规划系统，我们期待扫地机器人行业取得更多突破性的进展，方便千万家庭。