自主旗舰扫地机之争:多机型各显神通实测横评,哪种才是真智能( 二 )


说句招黑的话 , 虽然扫地机器人是舶来品 , 但是经过几年的发展 , 国内在该领域无论是性价比还是功能配置、创新度 , 对以iRobot为首的外资品牌都是碾压的态势 , 除非对于品牌有别样的执念 , 否则上文所提到的四个自主品牌是非常不错的选择 。
下表我列出了它们各家的旗舰机型参数配置对比 , 本文也将以此为基础进行展开讲解 。

自主旗舰扫地机之争:多机型各显神通实测横评,哪种才是真智能
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自主旗舰扫地机之争:多机型各显神通实测横评,哪种才是真智能
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路径规划解决方案(导航方案)直接决定了扫地机是否智障 。
对于扫地机器人来说 , 其作业任务是清扫房间 , 它的路径规划属于完全遍历路径规划 , 需满足两个指标:遍历性和不重复性 。 所谓遍历性是指扫地机器人运动轨迹需要最大程度的遍布所有可大空间 , 它反映的是机器人的工作质量问题 。 所谓不重复性是指扫地机器人的行走路线应尽量避免重复 , 反映的是机器人的工作效率问题 。
如果按规划类型对扫地机进行分类的话 , 分为随机式和规划式 , 而规划式又可细分为激光定位导航、视觉定位导航和惯性定位导航(也就是我们常说的陀螺仪式) 。 如下图:

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随机式俗称走哪撞哪式清扫 , 清扫路线非常混乱 , 也是智障式扫地机的标配 。 可以看到各家的旗舰机型都没有采用随机式的 , 因为实在拿不出手 , 随机式基本已经被各大品牌所摒弃 , 如果不是为了追求极致的降成本 , 早就成为淘汰的技术了 。
至于规划式 , 先上结论 , 我个人的建议是:激光定位导航+惯性导航(+视觉定位导航)>视觉定位导航+惯性导航>仅惯性定位导航(陀螺仪) 。 01.惯性定位导航(陀螺仪)一代目规划式采用的导航技术 , 看似是弓字形清扫的 , 但本身是依靠陀螺仪和加速器获取的信息来计算出扫地机的位置信息 。 定位的精度会随着行走时间和距离的增加 , 产生累积误差 , 当误差较大时无法对整个房间进行科学规划 , 导致重复清扫多 , 已被很多高端机抛弃 。
纯惯性导航产品 , 不加激光和视觉 , 价格基本就在一千元以内 , 超过这个价位的没什么太大意义 , 又更好的选择 。

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02.视觉定位导航顾明思义是通过安装的摄像头捕捉图画信息 , 来获取扫地机的位置、方向和其他环境信息 , 通过数据处理 , 建立环境模型 。

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由于门槛和研发本钱更低 , 市场上采用视觉定位的扫地机较多 , 但视觉定位存在的问题也很明显 , 运用视觉测距常常会呈现位置漂移的现象 , 定位就会产生偏差 , 同时主动光源测距传感器由于功率较低 , 很容易受到环境光线强弱的干扰 , 在光线条件不好的情况下几乎无法工作 , 对光线的要求很高 , 不像激光雷达不需求光照 , 在晚上的工作时就会大打折扣 。

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目前常用的解决办法是:融合陀螺仪、里程计、跌落传感器等 , 进行数据融合 。 视觉导航+惯导模组 , 这种配置的扫地机价格多在2000元以下 , 主打性价比 。 不过作为旗舰机型 , 视觉导航+惯导模组的表现就略显拉胯了 , 目前除了像iRobot这种土生土长的洋牌子 , 这种配置没有敢卖到3000元以上的 。

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其它品牌的高端机型都改用激光定位导航 , 部分机型则采用了LDS激光规划+视觉导航双模式 , 不过视觉导航仅为辅助建图和提高避障能力 , 比如石头的T7Pro、科沃斯的T8AIVI都是类似的解决路径 。

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03.激光定位导航如果扫地机器人顶部有个凸起来的圆盘 , 那它就是LDS激光扫地机器人 。
激光导航的原理是通过激光测距感应扫描整个房间 , 触碰到障碍物时机器内置的传感器能依照像素序号进行房间地图构建 , 并实时建图定位清扫 , 激光的测距及定位性能更加优异 。
我们常见的所谓LDS(LaserDirectStructuring)就是激光雷达 , 由于其原理较为简单 , 早在10多年前就已经成熟 , 是目前高端扫地机和AGV使用最稳定、比较主流的定位导航方法 。 使用激光导航技术的扫地机器人往往可以更精准地绘制二维地图或三维模型 , 配合“跌落传感器”等还可以应对各种地形 , 防止扫地机器人从较高处如台阶跌落 。 当然 , 这种性能更加优异的激光导航技术所需的硬件成本也更高 , 价格多在3000元以上 。