扫地机器人_ 陷入发展瓶颈的扫地机器人行业路在何方？

\r 近年来，随着服务机器人产业技术的进步、产品的反复、家具生活方式的智能化，我国地板清洁机器人的销售量以惊人的速度增长。 捷克零售监测数据显示，近5年来，我国扫荡机器人零售量的复合增长率已超过50%。 截至2017年12月，中国扫荡机器人零售量市场规模达到332.5万台，零售额约44亿元。 但是，2019年上半年，随着人口红利消失、市场需求饱和，扫地机器人的成长明显开始放缓。 中怡康零售监测数据显示，扫除机器人在线销售量比上年减少10.4%。 受家电行业整体外部环境的影响，奥维云网( AVC )的测算数据显示，2019年上半年，吸尘器市场规模为91.2亿元，仅比上年增加5.4%的零售量为1041万台，比上年上升1.9%。 从产品结构看清洁机器人拉动吸尘器大盘子的成长。 除了外部因素之外，清洁机器人产品“假智能”“不实用”等负面评价也在一定程度上降低了消费者的购买欲望，业界急需技术升级。

不断进化的感知模块

\r 扫地机器人行业的技术升级，必须提到扫地机器人的核心之一——感知模块。 随着深度学习、机器视觉等人工智能技术的发展和进步，扫地机器人产品的反复速度显而易见，逐渐从早期机械式向现在的智能方向发展。 在这一发展过程中，行业一般认为市场主流机型可分为三个阶段:第一代随机清扫、第二代计划清扫、第三代导图清扫。 与第一代随机清扫相比，后者都具备路径规划能力，但不同的传感核依然对这些扫描机器人赋予不同性能的工作能力。

\r 随机清扫式地面清扫机器人的清扫效率和质量高的概率取决于算法的优劣，重复清扫和大面积清扫非常普遍。 该模型在扫地机器人概念诞生之初就被广泛应用，但由于没有触及消费者的痛点，无法达到释放双手的目标，被有计划的产品所取代。

\r 普通有计划的产品对清扫机器人的行走路径算法进行了大幅优化，而不是随机清扫，配备陀螺仪等传感器，帮助清扫机器人以比较规则、高效的路径进行清扫。

\r 随着传感器技术的不断创新和发展，出生的第三代地面清洁机器人产品具有导航图、全球规划能力，从源头大幅提高了地面清洁机器人的清洁效率。 slam ( simultaneouslocalizationandmapping )的意思是即时定位和地图构建，机器人在自己位置不确定的条件下，在完全未知的环境下制作地图，利用地图进行自主定位和导航。 也就是说，扫地机器人在未知环境中从未知位置移动，在移动过程中，需要一边根据位置推定和传感器数据进行自我定位，一边制作增量的地图。

新一代扫荡机器人的竞争是SLAM技术的战场

\r 目前，根据传感器和SLAM技术的不同，具备SLAM能力的第三代扫地机器人产品分为LDS激光测距传感器扫地机器人产品和机械视觉( vSLAM )扫地机器人产品。 由于激光SLAM起步较快，目前系统和框架稳定，产品落地较为成熟，主要分为单线式和多线式，目前市场上有许多建设计划的扫掠机器人产品属于这一范畴。 但是，昂贵的成本和不可避免的突起型硬件结构增加了扫地机器人本体的厚度，降低了扫地机器人的通过性。 vSLAM方式作为以照相机为传感器的导航方式，与LDS方式相比，能够以比较廉价的成本收集更丰富的数据。 随着手机行业对镜头的强烈需求，相机/镜头制造相关的vSLAM技术迅速发展，很快引起了各大扫除机器人厂商的重视。 2010年三星发布过vSLAM地上机产品的2015年前后，Dyson和iRobot等海外着名企业也尝试了水机械的视觉，但vSLAM方案的扫射机器人实际进入国人视野的是到2019年上半年为止，小米首次发布了美国家扫射机器人1S 具备激光单目视觉融合方案的国内扫描机器人的头部制造商科沃斯也遭到人们的讨厌后，发布了国内第一款单纯的视觉扫描机器人产品DJ65的谷子在那之后，立刻发布了新的单纯视觉计划的扫描机器人产品1C。

\r 事实上，RGBD传感器也可分为结构光、ToF、视觉方案等多种主流方案。 ToF和结构光方案由于昂贵成本和容易受环境光影响等原因，目前尚未成为扫地机器人的优先vSLAM方案。 视觉方案依赖于其高性价比，在众多RGBD方案中突出，成为各大厂商布局和lam产品的关键。 视觉方式分为单眼方式和双眼方式。 单目视觉通过1台相机完成定位作业。 单目照相机在单帧图像中不能确定离物体的实际距离，只能通过照相机的运动，在多帧图像中形成三角测位，进行距离测定。 双目视觉定位是根据三角测量的原理来定位目标点的三维空间位置。 双目视觉定位算法的流程包括相机校准、双目校准、图像处理、特征检测、立体匹配、三维测量和姿势测量。

\r 在现有的单一仰视方案中，由于其摄像机为仰视，极限不能依靠视觉避难，也不能保证整体的建筑图和导航计划，因此主流的单一目的方案依然通过冲突来实现边界探索。 双目方案采用三角定位方式实现了准确的测距，实现了接触式屏障和清扫，不破坏家具，不接触儿童和宠物等生活用品。 另外，双目方案在安装有更高性能的透镜和更强的运算处理芯片的情况下能够实现对环境和物体的识别，与其他方案相比，能够在家庭环境下更鲁棒地识别蚊帐和纱窗等透光性高的物体，防止异物的卷入，并且实现双目跟随，实现更有目标的有效清扫策略。 换句话说，双目SLAM方案是一种适用性更强、大幅提高扫地机器人智能水平的导航技术。

结语

\r 在刚落幕的ICCV2019中，“3D”一词在投稿论文关键词排行榜中排名第四，证明在AI技术发展的大环境中，越来越多的行业和领域开始关注3D相关技术和应用。 扫地机行业如何突破现有发展瓶颈，更智能的导航和清扫方案是各大厂商攻势的核心。 笔者注意到国内双目视觉头部企业已经开始积极配置双目视觉床扫除机器人的相关技术。 根据公开资料，国内着名的双目三维视觉技术提供者的小发现智能( MYNTAI )前几天公开了关于多个双目视觉扫除机器人的综合专利。

\r 2019年，扫地机行业加快洗牌，整体增长缓慢，强者强，弱者贫困的马太效应更加显着。 多样化的配置，在技术上寻求突破，是各大厂商在日益激烈的竞争中站稳，整个业界环境能否在2020年融化冰的关键。

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