关于扫地机的调研报告

关于智能家用扫地机的调研报告 王旭 姚顺宇 罗晓晖 日期：2014.10.21 3/10 调研背景： 随着经济的发展，科学技术的进步，人工智能这一概念逐渐得到普及，本 次调研，将以逐渐兴起的扫地机为调研对象，通过市场上的一些产品来发现各 品牌此款产品的特征和特色，也可以为本组的 CDIO 项目提供好的思路和想法。 随着国内生活水平的不断提高，原本一直在欧美市场销售的扫地机器人走 入平常百姓家，并被越来越多的人所接受，扫地机器人将在不久的将来像白色 家电一样成为每个家庭必不可少的清洁帮手。产品也会由现在的初级智能向着 更高程度的智能化程度发展，逐步的取代人工清洁。 产品原理： 采用较为先进的人工智能技术，有着较为科学的算法支持，从而对障碍判 断、路径规划等有着比较科学的处理办法；同时装备新型的传感器，例如声控 传感，超声波传感，自动定位等传感器，使得机器的反应更为敏捷快速；作为 主要功能的清洁部分一般都会采取毛刷加洗尘的原理。 调研对象（产品对比）： 产品型号 价格 科沃斯地宝叮叮 CEN630 扫地拖地机器人 1249 凯力哆啦 S600 扫地机器人 1199 福玛特金星 E-550G 地宝家用扫地机器人 1099 科沃斯地宝叮叮 CEN630扫地拖地机器人 作为智能扫地机器人的研究领军品牌，在技术上有着较为深厚的积累，本次调 研的该型号产品也是新近开发的产品。 核 心 技 术 ： （1）智能系统 AutoMCU 智能芯片作为整个扫地机器人的头脑，有着至关重 要的任务。MCU 是当今扫地机器人界精锐的全新大脑系统，它不仅使内在吸力全新 提升，同时统筹一系列强大的外在功能，例如灰尘识别、只能防撞、智能防跌落等。 （2）深度清洁 拥有 500 帕的强力吸力，使吸力提升 25%，机器下方的滚刷每 分钟可达 4000 转，即使如大体积的豆子纸屑也能一次吸净，不留残余。同时，双边 刷加长 60%，清洁直径延长 6cm，边角无遗漏，增大情节面积，提高情节效率。 （3）高效电池 该型号机器的电池容量达到了 3000mAh，环保安全，持续续航 可达 120 分钟，对于大户型的房间也是可以对付的。 （4）多种清洁形式 独特的灰尘识别系统，可以根据灰尘量切换不同的清扫模 式，比如边沿清扫，定点清扫等等，同时还有预约清扫模式，极大的节约了时间成本 （5）自动回充 电量不足，会自动寻找充电基座，灵敏迅捷，若设定了预约模 式，则会在下一时间自动清洁。 产 品 展 示 ： 5/10 产 品 参 数 ： 凯力哆啦 S600 扫地机器人 本款产品在配备基本的清扫功能后，同时还具有 Wi-Fi 遥控功能，所以特意挑选 出来进行比较。同时，机器还装备有高清屏幕和触摸屏，十分具有设计的现代感。 核 心 技 术 ： （1）智能超声波免碰系统 当产品感应到前方 2cm 有家居或者物体时，超声波 智能系统瞬间介入调整前进方向，避免碰撞，保护自身和家居。 （2）防跌落设计 在遇到楼梯或者台阶时，产品会启动下视传感，智能转向， 避免机器跌落造成损伤。 （3）自动回充 工作到电量不足时，将进入自动返回模式，利用随机或者延边 路径对充电座进行搜寻和定位，返回成功率高达 99%。 （4）Wi-Fi 控制 在手机端即可对机器进行控制。 产 品 展 示 ： 7/10 产 品 参 数 ： 福玛特金星 E-550G 地宝家用扫地机器人 作为中国较为有名的家政机器人品牌，福玛特的系列产品在国内有着不错的口 碑，在进行网络销售的同时，在全国同时分布着 600 余家线下实体店。 核 心 技 术 ： （1）全语音提示，操作更精准。 （2）智能灰尘感应 灰尘识别系统实时侦测地面灰尘浓度，将自动加大功率重 点打扫。 （3）虚拟墙设定界限 打扫过程中使用虚拟墙对无需打扫的空间进行隔离，限 制其在制定区域工作，虚拟墙的有效范围可达 2.53 m。 （4）HEPA 双重“霾”过滤，毛发尘螨统统搞定 机器内置双层过滤网可过滤 掉 0.03 微米的灰尘，杜绝漏灰，二次污染等现象。 （5）PSD 智能防跌落系统 底部配备了高速智能探测器，对地面进行每分钟 30000 的探测，如遇到楼梯等坠落危险区域，PSD 系统会自动启动纠正清扫路线，避 免伤害到机身和地板。 （6）轻松跨越障碍 机器采用高级橡胶包软，对地面摩擦力增强的同时又不会 损伤到地板，而且机器还具有了 20 度的爬坡能力，轻松穿越地面凸起。 （7）智能遥控 可以自定义模式，使得清扫更加智能便捷。 产 品 展 示 ： 9/10 产 品 参 数 ： 调研结论： 在对产品进行调研之后，我们小组发现扫地机器人目前的主要特点有： 1.从寻路模式来看：主要分为两种，即随机碰撞寻路式和自主路径规划式。 随机式是通过程序算法完成的，如 iRobot Roomba 610，它采用十分复杂的随机寻路 算法，实现接近 100%覆盖率并且躲避所有障碍物进行清扫。而自主规划式又分为两 种定位引擎，一类是以 Neato XV-11 的 RPS 激光绘图引擎为代表的边界扫描式定位引 擎，另一类则以 Evolution Mint 的 NorthStar 北极星室内定位系统为代表的偏移检测式 定位引擎，其中激光绘图引擎效果优于后者。从目前的发展来看，扫地机器人逐渐从 随机式向自主式过渡，显然自主式规划更具智能化，其清扫覆盖率也更高。 2.从清扫模式来看，目前绝大多数的扫地机器人都支持灰尘自动识别功能，可以 通过识别灰尘的大小和形状来选择最佳的清扫模式。 3.扫地机器人必须有良好的避障性，能避开各种家具的边角，而且可以识别台阶 等落差高度，以免摔坏。 4.具有扫完自动充电功能，无需手动充电，还可以定时预约，每天自动清扫。 5.可以切换多种控制模式，既可以自动清扫，还可以通过遥控甚至手机手动控制。 目前主要存在的问题： 1.多数扫地机器人噪声比较大，多适合于上班不在家时使用。 2.对于顽渍的清理效果非常差，边角的清理效果差，只适合于清理碎屑，不适合 清理粘附于表面的污渍。有水渍时不利于清扫。 3.路径规划效果不够好，覆盖率还有欠缺。 4.价格偏贵，一般人不容易接受。 从以上的调研可以看出，扫地机器人虽然已经除了很多产品，但国内的扫地机 器人从性价比上还不能够令人满意，因此其购买率也不是很高。其中最大的缺点在于 清扫的效果并不尽如人意，而且噪声偏大，适合于上班不在家时使用。因此我们小组 认为如果能设计出扫拖一体的智能机器人，其清洁效果必然会得到较大的提高。目前 市场上也有这种产品，不过其拖地的效果非常差，两种模式的切换也不够智能，整体 效果并不好。如果能改进这种扫拖一体的模式，处理好扫拖切换，可以先拖再扫，这 样可以加强对顽渍的清除效果。目前扫地机器人最大的技术难点仍然在于寻路模式上， 随机寻路模式对算法要求较高，国内一