《扫除道》的作者键山秀三郎认为,大扫除是一种“修炼”,可以使人“消除疲惫”。而当代年轻人选择将扫地机器人加入购物清单。
城市化进程按下“加速键”,居民购买家居的选择偏好从生活必需、实用耐用,逐渐向外貌美观、使用省心的条件倾斜。在家居清洁场景中,灰尘飞扬、清洁面积大、够不到的床底和扫不干净的墙角一直困扰着人们。而扫地机器人的自动清扫功能,恰好解决了这些难题。
自2018年以来,扫地机器人在国内风靡。据调查,2020年,扫地机器人已经成为中国家庭中使用率最高的智能家居产品之一(40.8%),居智能门锁(39.4%)和感应开关(39.1%)之上。到2023年,中国扫地机器人的销量已超越美国,占全球市场的24.9%,位居首位。
国产扫地机器人
“竞技”之始
2002年,美国科技公司iRobot推出随机碰撞式清扫的Roomba扫地机器人,这是第一台家用扫地机器人,售价约为200美元。Roomba采用超声波和陀螺仪复合定位的方式,使它能够免于碰撞房间内摆放的物品。但Roomba和其同一时间发明出的扫地机器人产品,都缺失了运动规划的能力,这意味着清扫区域带有很强的随机性,有时会将同一块区域不断清扫若干次,而其他区域依然没有触碰到。
2009年,国产品牌科沃斯推出扫地机器人“地宝系列”,开启国内扫地机器人研发生产的篇章。此后,激光导航和视觉导航技术相继被研发商应用于产品上,大幅提升产品避障能力,整体提升了机器人对于周围环境的感知能力,市面上的扫地机器人产品陆续步入规划式清扫阶段。
早期的扫地机器人进入家庭后,很少收获好评。“撞桌腿”、“工作噪声大”、“找不到出房间的路”、“经常被卡住,继而发出刺耳警报”……在网友眼中,扫地机器人能够找到一万种方式来“气人”,也因此成为闲置家电。随着产品升级换代,一些基础常见问题已经得到基本解决,其中主要原因之一是商家普遍提升了机器人的路径规划能力。
控制算法是扫地机器人最核心的技术。SLAM(即时定位与地图构建)为机器人提供地图和定位信息,是路径规划算法的前提,底层逻辑为解决从初始位置到目标位置的运动方式问题。在实际移动过程中,机器人面临着许多突发情况,例如面对摆放在规划路线上的障碍物或突然出现的人和宠物,机器人要做及时避障制动,通过局部路径规划,在之前规划好的路径上临时改道;面对墙边和墙角,扫地机器人在工作中还会涉及到贴边清扫及来回清扫等任务,这就需要有更多的算法体系来支撑。
“懒”
是第一生产力
对当代上班族来说,没有什么比下班后回到一个干净整洁的家更有幸福感。在家中“躺平”是最优解,即便有健身需求,人们也不会拿起扫帚和拖布做一次扫除,代替去健身房暴汗。
为满足“懒人”的清洁需求,机器人品牌和厂商一直在做阶段性创新。继“全面清洁”的需求被初步满足后,消费者的需求痛点暂时由清洁智能化转向清洁深度化。
市面上主流扫地机器人都支持清扫刷变速。在清洁地板颗粒物时,它们能主动降低速度、增强吸力,避免飞溅。为减少碎屑击飞导致的清扫遗漏情况,扫地机器人一般会先清洁区域外围,其次呈之字路线覆盖清洁。
扫地机器人不止会“扫”,从“扫拖分离”到“扫拖一体”,消费者选择更加多样化。先扫再拖的过程,需要用户手动安装拖布,达成干湿分离的效果。如果将两个功能集成在一起,在第二次清洁的时候,潮湿边刷将更容易吸附脏污,清洁效果也会下降,可能造成二次污染。而“扫拖一体”的优点在于一次完成扫、拖两倍工作量,效率提升,但清洁程度会稍逊于“扫拖分离”。部分产品有“单扫”或者“单拖”设置,极大满足消费者的个性化需求。
上下水基站的发明,让扫地机器人在家中占地面积更大,且放置位置更有局限性。云鲸率先推出创造性的自动上下水功能,为扫地机器人提供持续水源,保证清洁效果“一次比一次干净”。在此基础上又衍生出可以自动清洁的基站,最大程度“解放双手”。商家为扫地机器人累加了智能复拖功能,照顾到部分消费者想要地板除菌消毒的需求。自动清洗抹布的机器人,容易产生异味,导致细菌、虫卵滋生,商家增加了热风自动烘干的功能,避免拖布渗水发霉。从手洗拖布到实现“拖布自清洁”,扫地机器人整体技术水平不断提高,这一整个进化发展过程中,功能不断累加,同时增加机器人的成本和复杂度。
历经二十余年发展,扫地机器人产品呈现阶段性创新的发展特点,国内多家厂商你追我赶,不断发现新的提升点。扫地机器人的导航功能由随机碰撞发展为SLAM和激光、视觉导航技术,清洁功能由简单的“扫+吸”发展为“扫拖一体”。此外,新的可选功能陆续蜕变为必选功能,扫地机器人的基础配置正在不断提升,“主机+多功能集成基站”成为目前大多数中高端扫地机器人的标配,成本水涨船高。人们对于扫地机器人,不再是抱着“买来试试”的想法,而是更多考虑到装修条件和购买成本,做好了产品不够智能的心理预期。
扫地机器人的
交互能力升级
2023年,扫地机器人概念遇冷,曾被誉为“扫地茅”的科沃斯市值已经折损近千亿。商家转变产品迭代方向,不再一味提升硬件配置,而是从交互层面提升其智能性,扫地机器人正在从单一场景智能走向多场景化智能。
市面上已有一些扫地机器人产品配备智能语音交互的功能。例如,语音控制开关机、命令机器人前往指定房间、调整清洁效率以降低运行噪音等。为拓展老年用户群体,控制扫地机器人的小程序出现了适老化设计,界面简洁,设置控制清洁和充电的两个按钮,只体现电量、连接状态等必要信息,其他信息由子女事先在后台设置好,不需要老人额外操作。
目前,扫地机器人是唯一可自主移动的、广泛应用于千家万户的家电产品,其应用潜力远不止于单纯的清洁工具,如看护儿童、陪伴老人、水警电警、电子猫眼等功能可以附加其上,未来有望进一步拓宽其应用场景。
未来扫地机器人将在两个方面实现智能水平的显著提升。一是识别能力显著提升,未来扫地机器人将能识别多种室内常见物体和异形物体,避免吸入鞋带或宠物尾巴;二是随着算力提升,芯片集成度进一步提高,路径规划算法将更趋复杂,并向人性化方向长足发展。此外,家居联网功能逐步普及,产品对周边环境信息的摄入变得多模态化,扫地机器人的隐私问题将受到广泛关注。
我国扫地机器人行业的供给与需求整体保持增长态势,市场规模稳定上升。目前,扫地机器人已基本满足高频、自动化、全面清扫等浅度清洁需求,但受科技水平所限,基础功能达到瓶颈,附加功能趋向冗余。要真正打入市场、再创辉煌,还需要在关键技术上取得突破性进展,在产品成本上闯出一条血路。
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