技術(shù)
導(dǎo)讀:掃地機(jī)器人行業(yè)蓄勢(shì)待發(fā)。
如今,越來(lái)越多的智能化設(shè)備進(jìn)入普通消費(fèi)者的家中,有人說(shuō),這是一種“懶人經(jīng)濟(jì)”。誠(chéng)然,這是看問(wèn)題的一個(gè)側(cè)面,但不可否認(rèn)的是,用機(jī)器取代雙手,是智能產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)大趨勢(shì)。
曾經(jīng),洗衣機(jī)取代了手洗,成為了家中標(biāo)配。而今天,掃地機(jī)器人似乎有希望取代掃帚和拖把,成為現(xiàn)代家庭智能生活中的另一件“標(biāo)配”設(shè)備。
據(jù)公開(kāi)資料顯示,僅從2013到2018年這六年來(lái),國(guó)內(nèi)掃地機(jī)器人市場(chǎng)銷售額就翻了10余倍,2019年銷量達(dá)到近600萬(wàn)臺(tái)。2019年全年,掃地機(jī)器人的銷售額已經(jīng)占到了智能家電銷售總額的三成以上,并且銷量同比增速超過(guò)17%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先家電大盤。
一方面,我國(guó)2019年掃地機(jī)器人銷量已經(jīng)超過(guò)了美國(guó)和西歐的總和。但另一方面,基于城鎮(zhèn)家庭來(lái)統(tǒng)計(jì),我國(guó)掃地機(jī)器人市場(chǎng)滲透率剛過(guò)5%,市場(chǎng)的發(fā)展空間仍然非??捎^。
不久前,科沃斯發(fā)布了最新一代掃地機(jī)器人地寶T8系列,首次在掃地機(jī)器人中采用3D結(jié)構(gòu)光技術(shù),實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)避障,并通過(guò)dToF技術(shù)實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)建圖。藍(lán)鯨清潔系統(tǒng)升級(jí)至3.0,加入了每分鐘480次的高頻振動(dòng)擦地系統(tǒng),甚至可以處理在地面上干固長(zhǎng)達(dá)48小時(shí)的頑固污漬。
▲地寶T8 MAX
在地寶T8系列中,掃地機(jī)器人的導(dǎo)航、清潔、避障三大核心功能已經(jīng)基本成熟,真正解決了家庭地面清潔的核心痛點(diǎn)。科沃斯還在地寶T8 AIVI中加入了AI視覺(jué)識(shí)別、AI語(yǔ)音交互等功能,進(jìn)一步讓掃地機(jī)器人從“工具”向“管家”發(fā)展。
今天,智東西走進(jìn)了科沃斯在太湖湖畔的總部,與科沃斯CTO吳牟雄進(jìn)行了深入探討,了解了地寶T8系列“黑科技”背后的故事、科沃斯的技術(shù)布局以及他們對(duì)行業(yè)趨勢(shì)的判斷。
▲科沃斯機(jī)器人工業(yè)園區(qū)
筆者現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)了地寶T8系列的清潔能力,其高度的“自主性”和“智能化”給我留下了深刻印象,可以說(shuō),掃地機(jī)器人這類產(chǎn)品的發(fā)展,的確已經(jīng)邁入了一個(gè)新的階段。
一、專注核心功能,用硬核“黑科技”完善體驗(yàn)
其實(shí),掃地機(jī)器人與傳統(tǒng)家電動(dòng)輒幾十上百年的發(fā)展史相比,還顯得非常稚嫩,就算從第一臺(tái)具有掃地機(jī)器人形態(tài)的產(chǎn)品來(lái)算,也不過(guò)二十余年。而掃地機(jī)器人正式進(jìn)入國(guó)內(nèi)的公眾視野,是在2007年,科沃斯掃地機(jī)器人地寶5系列產(chǎn)品首次落地。
可以說(shuō),掃地機(jī)器人行業(yè)發(fā)展的前十年,是一個(gè)不斷“碰壁”的10年,因?yàn)檫@段時(shí)間里,掃地機(jī)器人均采用“隨機(jī)式”清掃,要通過(guò)在家中“亂撞”來(lái)進(jìn)行線路的折返,并且清掃沒(méi)有規(guī)劃,可能會(huì)造成大量的漏掃。
在那個(gè)年代,動(dòng)輒幾千元的掃地機(jī)器人對(duì)普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō)也是一筆不小的開(kāi)銷,而漏掃、清潔力不足等問(wèn)題,造成了人工的“二次清掃”,清潔效率不增反降。這些較差的早期用戶體驗(yàn),也成為阻礙掃地機(jī)器人市場(chǎng)發(fā)展的最主要因素之一。
隨著2010年前后基于激光導(dǎo)航和視覺(jué)導(dǎo)航的全局規(guī)劃技術(shù)(LDSSLAM和VSLAM)出現(xiàn),掃地機(jī)器人才真正邁入了“智能化”階段,可以有規(guī)劃的進(jìn)行清掃,但是頑固污漬清潔力低、易受障礙物影響、易卡困等問(wèn)題仍然讓許多掃地機(jī)器人產(chǎn)品的體驗(yàn)不盡人意。
科沃斯CTO吳牟雄說(shuō),其實(shí)掃地機(jī)器人最核心的功能就是三個(gè):導(dǎo)航、運(yùn)動(dòng)清潔和避障。只有將這三個(gè)核心功能做到實(shí)用、好用,才能真正打破掃地機(jī)器人在市場(chǎng)早期給消費(fèi)者留下的“刻板印象”。
1.航空探測(cè)級(jí)dToF技術(shù)首秀掃地機(jī)器人
在導(dǎo)航方面,今年3月,科沃斯推出“TrueMapping”技術(shù),首次在掃地機(jī)器人全局規(guī)劃領(lǐng)域采用了航空探測(cè)級(jí)dToF技術(shù)。沒(méi)錯(cuò),就是那個(gè)也被蘋果、特斯拉等科技巨頭所青睞的空間測(cè)量技術(shù)。
搭載dToF傳感器的TrueMapping在底層基于激光技術(shù),是激光導(dǎo)航技術(shù)迭代至今的最新成果。相比傳統(tǒng)的LDS SLAM激光導(dǎo)航,該技術(shù)可以建立更加精準(zhǔn)的全屋地圖,據(jù)稱建圖精度可以提升4倍,達(dá)到毫米級(jí)別;同時(shí)建圖范圍更廣,dToF的掃描范圍提升2倍。
▲地寶T8 AIVI通過(guò)搭載dToF傳感器的TrueMapping技術(shù)構(gòu)建全屋地圖并進(jìn)行路線規(guī)劃
更廣、更精確的建圖,是掃地機(jī)器人可以快速、準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)清掃線路規(guī)劃的基礎(chǔ)。值得一提的是,TrueMapping技術(shù)的一大特點(diǎn)就是它不受物體表面特征和灰度的影響,因此它對(duì)于深色物體有著更好的探測(cè)效果,并且該技術(shù)對(duì)于強(qiáng)光的抗干擾能力較強(qiáng),增強(qiáng)了掃地機(jī)器人的環(huán)境適應(yīng)能力。
吳牟雄說(shuō),在TrueMapping技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,他們也遇到了很多技術(shù)難點(diǎn),比如如何讓dToF模塊射出的激光在很遠(yuǎn)的距離上還能夠保持水平,就是非?,F(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。要保證測(cè)量精確度,就需要保證光線質(zhì)量。這些,都需要在硬件結(jié)構(gòu)和算法上下功夫。
2.先“掃好地”,再聊別的
每一款產(chǎn)品都有著自己的核心功能,比如冰箱和空調(diào)首先需要制冷好,電視需要音畫質(zhì)量有保證。而對(duì)于掃地機(jī)器人來(lái)講,把地“掃干凈”,是它的首要任務(wù)。
在清潔力方面,據(jù)稱科沃斯是業(yè)內(nèi)第一個(gè)推出掃拖一體式掃地機(jī)器人的廠商,經(jīng)過(guò)五年迭代,科沃斯掃地機(jī)器人上搭載的藍(lán)鯨清潔系統(tǒng)已經(jīng)迭代至3.0版,這一次,他們?cè)凇巴系亍惫δ苌舷伦懔斯Ψ颉?/p>
吳牟雄說(shuō),目前行業(yè)里很多產(chǎn)品都在比拼吸力,但其實(shí)科沃斯注重的更多是整體清潔結(jié)果,注重清掃的效率,也就是最后你到底有沒(méi)有把地清潔干凈。
在筆者看來(lái),科沃斯這樣考慮,很明顯是更加側(cè)重于用戶的實(shí)際體驗(yàn)?,F(xiàn)在很多消費(fèi)者有這樣一個(gè)疑惑:掃地機(jī)器人和吸塵器是否矛盾?
其實(shí)在筆者看來(lái),兩者并不矛盾,掃地機(jī)器人更多的是對(duì)于地面的深度清潔,甚至桌子下、床下也可以進(jìn)行清掃。而吸塵器由于可以手持,就可以更加側(cè)重于家中中間層高度的清潔,比如沙發(fā)、床褥表面的除塵、除螨。
掃地機(jī)器人和吸塵器的搭配,恰恰可以實(shí)現(xiàn)對(duì)家中不同高度環(huán)境清潔的全面覆蓋。因此掃地機(jī)器人對(duì)于地面的清潔能力就顯得尤為重要,而對(duì)于地面清潔,最大的難點(diǎn)不在于浮塵,而在于頑固污漬的清理。
科沃斯地寶T8系列此次加入了高頻振動(dòng)擦地系統(tǒng),通過(guò)每分鐘480次的高頻率振動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)“模仿人手”拖地的效果。由于掃地機(jī)器人無(wú)法像人一樣給污漬施加一個(gè)強(qiáng)大的下壓力,它只能通過(guò)增加頻次來(lái)提升清潔效果,就像電動(dòng)牙刷通過(guò)高頻振動(dòng)清理污漬一樣。
▲地寶T8 MAX搭載OZMO Pro 高頻振動(dòng)擦地系統(tǒng)
吳牟雄說(shuō),實(shí)際上,地寶T8系列已經(jīng)可以做到對(duì)干固了48小時(shí)的頑固污漬進(jìn)行很好的清理,這樣的清潔力甚至已經(jīng)超過(guò)了人工。
他還補(bǔ)充道,這樣的清潔力并不是簡(jiǎn)單增加頻次看上去那樣簡(jiǎn)單,這背后涉及到復(fù)雜的算法,比如在拖地的速度、拖布的濕度控制、拖布下壓的力度、清潔時(shí)長(zhǎng)等方面,科沃斯通過(guò)多年積累,有著自己的一套算法體系。
3.擺脫光線依賴,實(shí)現(xiàn)“毫米級(jí)”避障
在科沃斯看來(lái),掃地機(jī)器人能不能被稱之為“智能”設(shè)備,很大程度上取決于它在清掃過(guò)程中能不能有效避障,也就是在平時(shí)的清掃過(guò)程中,不會(huì)被桌椅板凳腿卡住、不會(huì)跟地面的各種線纜纏繞在一起,不會(huì)推著你的拖鞋滿屋跑。
▲地寶T8 AIVI對(duì)拖鞋等障礙物進(jìn)行AI視覺(jué)識(shí)別和避讓
為了解決這些問(wèn)題,目前業(yè)內(nèi)最常用的避障技術(shù)是LDS(激光雷達(dá))避障方案,但該技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)某一水平面的360度物體探測(cè),對(duì)近地面的某些低矮障礙物則顯得有些束手無(wú)策。但往往這些低矮障礙物就會(huì)成為掃地機(jī)器人的“隱形殺手”。
擺在科沃斯面前的選擇方案有很多:紅外技術(shù)避障通過(guò)接收反射光實(shí)現(xiàn)避障,但受制于物體材料,對(duì)于亮色、深色物體都不能很好的探測(cè);AI視覺(jué)識(shí)別方案可以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定物體的識(shí)別與避障,不受紋理、顏色、材質(zhì)等因素限制,并可對(duì)高度3cm以下物體進(jìn)行識(shí)別,但攝像頭對(duì)于光線敏感,弱光環(huán)境物體識(shí)別率可能會(huì)受到影響。
目前如石頭等新玩家采用了AI+雙目識(shí)別的避障方案,其在AI識(shí)別物體的前提之上,再嘗試通過(guò)兩個(gè)攝像頭的視差獲取深度信息從而實(shí)現(xiàn)避障,該方案目前還無(wú)法實(shí)現(xiàn)較為精準(zhǔn)的避障,并且也受限于AI視覺(jué)識(shí)別的挑戰(zhàn)。
因?yàn)锳I+雙目識(shí)別的方案如果要達(dá)到毫米級(jí)測(cè)量精度,需要投入超出民用級(jí)產(chǎn)品的硬件成本。并且該方案對(duì)于物體的表面紋理、顏色、環(huán)境光線均有較高要求,即沒(méi)有紋理的障礙物、深色的障礙物目前仍無(wú)法被有效測(cè)距,強(qiáng)光弱光環(huán)境下物體識(shí)別率并不理想。
此次科沃斯另辟蹊徑,在地寶T8 MAX上通過(guò)3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)實(shí)現(xiàn)避障。該技術(shù)利用發(fā)出去的兩束有角度的結(jié)構(gòu)光裝置、及一處接收光源裝置,對(duì)掃地機(jī)器人與障礙物之間的距離、障礙物的3D大小進(jìn)行判斷并相應(yīng)避障。據(jù)介紹,3D結(jié)構(gòu)光可以實(shí)現(xiàn)“毫米級(jí)”探測(cè)從而保證避障精度。
吳牟雄特別提到,3D結(jié)構(gòu)光是一種“主動(dòng)光”,無(wú)需借助外界光線,因此在暗光、強(qiáng)光環(huán)境下都可以對(duì)物體進(jìn)行精準(zhǔn)探測(cè)。另外,3D結(jié)構(gòu)光不存在探測(cè)物體種類的限制,據(jù)稱對(duì)于3cm*3cm*1cm體積以上的障礙物都能夠?qū)崿F(xiàn)避障。
值得一提的是,該技術(shù)還可以幫助產(chǎn)品精準(zhǔn)探測(cè)臺(tái)階高度,對(duì)高于2cm的臺(tái)階,將阻止產(chǎn)品下去,以其免上不來(lái);同時(shí)3D結(jié)構(gòu)光的探測(cè)周期快于100ms/次,因此對(duì)于突然出現(xiàn)的障礙物也可以做到比較及時(shí)的檢測(cè)、避障。
▲地寶T8 MAX搭載3D結(jié)構(gòu)光避障技術(shù),實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)探測(cè)精準(zhǔn)度
3D結(jié)構(gòu)光這么好,為什么其他廠商沒(méi)有使用呢?對(duì)此,吳牟雄說(shuō),3D結(jié)構(gòu)光對(duì)于硬件設(shè)計(jì)和算法上的要求都很高,因?yàn)楣獾陌l(fā)出與接收是呈現(xiàn)一種“三角形”結(jié)構(gòu),因此對(duì)于傳感器的精度要求非常高,另外由于單位時(shí)間內(nèi)收集的信息量有限,3D結(jié)構(gòu)光對(duì)于算法的要求就會(huì)更高。
“由于掃地機(jī)器人需要實(shí)時(shí)判斷、行動(dòng),因此所有的計(jì)算都是本地化的,算法模型就不能太大。”
但是吳牟雄相信,在今年下半年或者明年,隨著技術(shù)的成熟以及科沃斯走出的這條路,許多廠商也會(huì)快速跟進(jìn),推出采用3D結(jié)構(gòu)光進(jìn)行避障的掃地機(jī)器人產(chǎn)品。
二、死磕用戶體驗(yàn),永遠(yuǎn)保持對(duì)技術(shù)的敏感
在探討的過(guò)程中,吳牟雄說(shuō),其實(shí)科沃斯的想法很簡(jiǎn)單,就是想做能真正解決用戶痛點(diǎn),為用戶帶來(lái)實(shí)際利益的產(chǎn)品。他們對(duì)于技術(shù)的投入,始終圍繞著這樣的愿景來(lái)展開(kāi),能解決,他們就會(huì)做。
在筆者看來(lái),科沃斯更像是一個(gè)“不看宣傳看療效”的企業(yè),他們?cè)诩夹g(shù)的研發(fā)上,很明顯是結(jié)果導(dǎo)向,側(cè)重于用戶體驗(yàn),側(cè)重于是否真正解決了問(wèn)題、痛點(diǎn)?
面對(duì)當(dāng)下高速發(fā)展,各路玩家入場(chǎng)的掃地機(jī)器人市場(chǎng),這樣的堅(jiān)持也是科沃斯的信心所在。吳牟雄認(rèn)為,任何市場(chǎng),在滲透率0-10%的初期發(fā)展階段,都會(huì)有很多玩家入場(chǎng),現(xiàn)在掃地機(jī)器人行業(yè)可能有上百家企業(yè),但最終,當(dāng)滲透率達(dá)到很高的時(shí)候,可能只會(huì)剩下3到5家。
他覺(jué)得掃地機(jī)器人市場(chǎng)其實(shí)也沒(méi)有什么秘密,“只要持續(xù)投入技術(shù)、引領(lǐng)潮流、關(guān)注用戶、解決用戶痛點(diǎn),就可以保證最后留下的是自己,科沃斯只需要堅(jiān)持好自己的原則?!?/p>
不過(guò)吳牟雄也提到,掃地機(jī)器人行業(yè)的技術(shù)其實(shí)是很復(fù)雜的,“會(huì)動(dòng)”的東西的難度和靜態(tài)產(chǎn)品不是一個(gè)數(shù)量級(jí)的,掃地機(jī)器人每個(gè)核心部分都有很多硬核技術(shù),“很多傳統(tǒng)硬件廠商想入局,其實(shí)要面對(duì)的困難是非常多的?!?/p>
三、吳牟雄:“我給地寶T8系列打80分吧”
我們可以看到,科沃斯在導(dǎo)航、運(yùn)動(dòng)清潔、避障三個(gè)核心功能上的提升真正讓掃地機(jī)器人能夠更高效地完成自己的核心使命:清潔。
過(guò)去,掃地機(jī)器人作為新生物種,也曾有過(guò)屬于它高光時(shí)刻,但實(shí)際使用體驗(yàn)的差強(qiáng)人意和較高的門檻,還是將許多消費(fèi)者攔在了外面。
一款優(yōu)秀的產(chǎn)品,一定是解決了用戶的一個(gè)或多個(gè)核心痛點(diǎn)。目前地寶T8系列掃地機(jī)器人已經(jīng)在做到超越人工清潔的基礎(chǔ)上,達(dá)到了自主、智能,從而保證高效率。掃地機(jī)器人想成為家庭智能生活標(biāo)配,功能層面的困難已經(jīng)基本解決。
但對(duì)于這樣一款產(chǎn)品,吳牟雄說(shuō),“如果拿iPhone的產(chǎn)品線來(lái)做對(duì)比,地寶T8系列大概只做到了iPhone 5、iPhone 6的水平,我大概能給它打80分吧?!?/p>
他提到,目前地寶T8系列已經(jīng)可以做到“用過(guò)基本離不開(kāi)”的水平,但是在例如越障能力、高頻振動(dòng)擦地模式下的噪音控制、識(shí)別更多家庭場(chǎng)景等方面,還有完善的空間。
“現(xiàn)在地寶T8系列的避障能力讓掃地機(jī)器人知道自己哪里不能去,哪里能去,而未來(lái)我們要做的就是讓掃地機(jī)器人能去更多的地方?!?/p>
對(duì)于掃地機(jī)器人未來(lái)的發(fā)展方向,吳牟雄認(rèn)為,未來(lái)除了清潔能力,掃地機(jī)器人也會(huì)提供各種服務(wù)功能,變得更加智能化,從而滿足更多娛樂(lè)和陪伴的需求。他特別提到,對(duì)于現(xiàn)在的年輕人群體來(lái)說(shuō),其實(shí)娛樂(lè)本身也成為了一種“剛需”。
此次地寶T8 AIVI產(chǎn)品的攝像頭就在避障的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了視頻管家、單向語(yǔ)音等人機(jī)交互功能,用戶可以操控地寶T8 AIVI對(duì)家中的不同區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控巡查,同時(shí)可以通過(guò)手機(jī)發(fā)送語(yǔ)音給家中的寵物。
▲通過(guò)APP對(duì)地寶T8 AIVI進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)全屋定點(diǎn)監(jiān)控
從工具型服務(wù)機(jī)器人,到管家機(jī)器人,甚至伴侶,這是科沃斯對(duì)于掃地機(jī)器人發(fā)展的長(zhǎng)期愿景和規(guī)劃。
結(jié)語(yǔ):掃地機(jī)器人行業(yè)蓄勢(shì)待發(fā)
科沃斯地寶T8系列的推出,將dToF、3D結(jié)構(gòu)光、高頻振動(dòng)擦地系統(tǒng)等技術(shù)引入掃地機(jī)器人行業(yè)。地寶T8系列結(jié)合科沃斯在算法層面的積累,在掃地機(jī)器人導(dǎo)航、運(yùn)動(dòng)清潔和避障三個(gè)核心功能層面實(shí)現(xiàn)了領(lǐng)先。
掃地機(jī)器人市場(chǎng)的發(fā)展,從2010年進(jìn)入全局規(guī)劃時(shí)代后,才真正進(jìn)入了快車道。十余年來(lái),技術(shù)快速迭代,產(chǎn)品形態(tài)、功能不斷完善。時(shí)至今日,核心功能基本完善,而AI方面的突破又讓市場(chǎng)充滿了想象空間。
眾多玩家紛紛入場(chǎng),希望抓住家電產(chǎn)業(yè)中這所剩不多的智能化紅利。但毫無(wú)疑問(wèn),只有把握住用戶需求和核心技術(shù),才能笑到最后。
掃地機(jī)器人市場(chǎng),可能就處在爆發(fā)的前夜。