隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會發(fā)展,特別是受生活節(jié)奏的加快和工作壓力的增大影響,人們希望更多地從繁瑣的家庭日常清潔事務(wù)中解脫出來。這無疑是清潔機(jī)器人進(jìn)入家庭的市場訴求。
掃地機(jī)器人作為清潔機(jī)器人的一種,其針對的目標(biāo)用戶是所有家庭,其需求痛點(diǎn)恰恰是為了使人們從日常地板清潔工作中解放出來,它迎合了市場痛點(diǎn)的需求。最早的掃地機(jī)器人來源于伊萊克斯、戴森等領(lǐng)銜的吸塵器行業(yè)。
掃地機(jī)器人,又稱機(jī)器人吸塵器(robotic vacuum cleaner或robovac),從名字就可以看出,它與吸塵器有莫大的淵源,談到掃地機(jī)器人的歷史就不得不談它的前世——真空吸塵器。
真空吸塵器是由地毯清掃器發(fā)展而來的,第一臺地毯清掃器出現(xiàn)在1860年代,而第一臺現(xiàn)代真空吸塵器則出現(xiàn)在20世紀(jì)初。它是由英國人休伯特•布茲(Hubert Cecil Booth)在1901年發(fā)明的,其主要部件是真空泵、集塵袋、軟管及各種形狀不同的管嘴,它有一個(gè)電動抽風(fēng)機(jī),通電后高速運(yùn)轉(zhuǎn),使吸塵器內(nèi)部形成瞬間真空,內(nèi)部的氣壓大大低于外界的氣壓,在這個(gè)氣壓差的作用下,塵埃和臟物隨著氣流進(jìn)入吸塵器桶體內(nèi),再經(jīng)過集塵袋的過濾,塵垢留在集塵袋,凈化后的空氣則經(jīng)過電動機(jī)重新逸入室內(nèi),起到冷卻電機(jī)、凈化空氣的作用?,F(xiàn)代吸塵器在附件上變化多樣,為清除地毯污物設(shè)計(jì)出了粗毛刷、細(xì)毛刷、轉(zhuǎn)動毛刷,清理墻角用的是扁形管嘴、清理地析板用磨光刷等。雖然現(xiàn)代吸塵器在功能與清潔效率上與早期吸塵器相比有了巨大提升,但其原理基本保持沒變,現(xiàn)在掃地機(jī)器人的清掃系統(tǒng)也基本沿用了這種結(jié)構(gòu)。
真空吸塵器已經(jīng)誕生了一個(gè)世紀(jì)之久,但是它的繼承者掃地機(jī)器人卻出現(xiàn)了不到20年。世界上第一臺量產(chǎn)型掃地機(jī)器人的原型出現(xiàn)于1996年,叫做“三葉蟲”(Trilobite),它由瑞典家電巨頭伊萊克斯(Electrolux)制造,因?yàn)槠湫缕嫘?,英國BBC電視臺的科學(xué)欄目《明日世界》(Tomorrow's World)曾在1996年5月播出的一期節(jié)目中介紹過它。直到2001年,Trilobite才被推向市場,并成為史上第一款量產(chǎn)的掃地機(jī)器人。
目前,掃地機(jī)器人多采用紅外傳感器、接觸式傳感器、超聲波傳感器等,少部分高端機(jī)型使用了線掃描激光雷達(dá)傳感器。對于智能化的掃地機(jī)器人室內(nèi)定位和復(fù)雜路徑規(guī)劃的需求而言,傳感器提供的信息尚顯不足。
將來,視覺傳感器(深度攝像頭、仿生視覺、結(jié)構(gòu)光傳感器)、低成本高性能激光雷達(dá)傳感器、軟體防碰撞接觸式傳感器等高性能、新型傳感器的應(yīng)用,將給掃地機(jī)器人決策提供更豐富的參考信息。同時(shí),在算法層面,需要深挖多傳感器信息融合處理算法,在紛繁復(fù)雜的傳感器反饋信息中,提取有效信息,并根據(jù)優(yōu)化策略規(guī)則制定決策。
掃地機(jī)器人市場處在不斷發(fā)展壯大的時(shí)期。為不斷提升用戶體驗(yàn)和擬合實(shí)際功能的需求,掃地機(jī)器人會不斷進(jìn)化和提升,將在融合型傳感系統(tǒng)、功能定位、智能化程度、網(wǎng)絡(luò)服務(wù),以及多機(jī)協(xié)作和自我學(xué)習(xí)等方面不斷發(fā)展,實(shí)現(xiàn)掃地機(jī)器人真正意義的智能化,使掃地機(jī)器人發(fā)展成為人們的家用高科技伙伴。
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