近几年，越来越多的智能家电进入了用户的家庭，特别是扫地机器人，市场上可以说是百花齐放，消费者对扫地机器人也是越发地依赖。你还别不信，扫地机器人可不像手机可以随身携带随时秀出来，市场数据可不会撒谎：据市场研究公司欧睿国际统计，2019年国内共销售了543.6万台扫地机器人，销量位居全球首位。
另外，中国家用电器研究院指导、全国家用电器工业信息中心发布的《2020年中国家电行业半年度报告》显示，2020年上半年国内家电市场中，包括扫地机器人在内的吸尘器品类零售额同比增长了14.7%，增速领跑其他家电行业。前瞻产业研究院也预估，在2024年，扫地机器人市场销量会达到724万台，销售额与计划会达到129亿元，成为百亿级大市常
在京东等电商平台，搜索“扫地机器人”已经有3万多条结果，价格也大多集中在两三千元。默认排序下来，头部的科沃斯、石头等品牌都是十几万的评论（仅京东平台的某一款机型），这些头部品牌的好评也大多在97%以上。
种种迹象表明，已经有越来越多的家庭开始购买扫地机器人，也正是因为它可以很大程度上代替人们的手工劳动，也让家庭的幸福指数提升满满。
据华泰证券研究所数据显示，乐观估计到2030年，扫地机器人的家庭渗透率将会达到70%，每年将会有30%的市场增幅。
而厂商之间的竞争也越来越激烈，扫地机器人品牌众多，已经进入了创新爆发期，像是清扫能力（吸力、尘盒设计等）、功能（扫、拖、回充等）和操作便捷性已经没有太大的成长空间了，行业内近年来的研发重心，已经放在了如何彻底实现自动化清扫，其中一个就是如何避免扫地机器人在复杂的家庭环境中被卡住，让扫地机可以更智能地完成清扫。
所以，扫地机行业的研发重心，已经不仅仅是基础的扫拖功能了，因为要体现智能化，“避障”这一重要功能点就显得更加重要了。
01
从随机碰撞到激光雷达
在聊避障之前，我们先来回顾一下传统扫地机器人是怎么工作的。
从1996年的第一台伊莱克斯“三叶虫”扫地机器人开始，随后的行业领军企业iRobot以及其他品牌，绝大多数都是依靠随机碰撞+超声波+红外探测来实现避障，只是技术规格稍有不同。在2015年，全局规划技术的加入，让扫地机器人可以更好地规划路线，更高效地进行清扫，也正是这个时期，扫地机器人开始越发火爆。
而现在，扫地机器人厂商也发挥各自的优势，拿出了不同的避障方案，就拿排名靠前的几款新品来说，云鲸使用了LDS激光雷达导航技术，科沃斯T8 AIVI是LDS+单目视觉，石头T7 Pro则是LDS+AI双目视觉方案，另外还有一些兼用陀螺仪计算坐标轴的方案。显然，在导航这件事上，扫地机已经脱离了靠随机碰撞“瞎蒙”的阶段，进入了“可视”的阶段。
像是陀螺仪这种规划路线的方案大家都有，就不多说了。LDS激光雷达导航则是存在于中高端产品的标配，各家扫地机器人在产品端可能会有一些细微区别，但这类技术的原理比较接近：首先通过激光360°扫描室内空间，获取环境信息，因为激光扫描快速、准确的特性，这也是大多数扫地机器人厂商选择这种方案的原因。
在扫描完成后，扫地机器人就可以通过内置的算法绘制地图，这其中的算法就是体现差异的地方了。
以石头扫地机器人为例，自石头科技首款扫地机器人上线以来，通过大量用户和员工的内测反馈，已经经历了上百次的OTA升级。而最新的石头扫地机器人T7系列，搭载了全新的RR MasonTM 7.0系统算法，可以有效减少重复轨迹，提高运行效率，让扫地机器人可以更聪明地选择最优路径。
在我们此前的评测中也可以看到，打扫路径几乎没有重复，整个过程都没有出现原地打转或者是被困住的情况。而且在效率上，每平米耗时不到一分钟，即高效，又省心。
02
“看得见”才是真“聪明”
如果仅仅是这样，还不足以叫做智能。
石头T7的强项，就是可以在获取这个数字地图之后，进行一些自定义的设置，比如先用小水量+安静模式打扫相对比较干净的卧室，再用中水量和强力模式打扫客厅，最后进入厨房，使用大水量和Max模式进行清洁。又或者是将家里婴儿的爬爬垫设置为禁区，再指定某一块区域重点打扫……
而要主动避障，还是要看石头T7 Pro，在这款扫地机上，使用了LDS激光雷达导航+AI双目视觉方案。因为家里的情况是不可能一成不变的，而这个AI双目视觉，在绘制数字地图的基础上，可以通过“眼睛”直接看到前方的障碍，从而进行规避。
那么，同样是给扫地机器人装上眼睛，单目视觉（比如前面提到的科沃斯T8 AIVI）和双目视觉有什么区别呢？
从本质上来看，和人眼一样，单目视觉本质上其实是2D的，也就是说，扫地机器人看到的画面是没有距离（深度）感知的，因为近大远小的逻辑，甚至连障碍物的大小都不太容易判断。而双目视觉自然就可以通过两只“眼睛”看到的画面对物体进行标定，通过极线约束原理（你可以不用理解这个东西），再结合自身算法计算出物体的深度信息，自然可以判断得更准确。
不只是这两只眼睛，在石头T7 Pro上，还辅以其他多个传感器，将这些数据相结合，通过融合算法来提升传感器数据的精度，尽可能地减少误差。
而在实际使用中，这套避障系统可以在正常导航过程中，实时分析行进路线中的障碍，像是家里随处可见的拖鞋、电线（包括排插）、桌椅，甚至可能是宠物排泄物等，都可以准确分析出障碍物的大孝距离等，并且通过机器学习以及神经网络的AI物体识别技术，只要是高度大于3cm，宽度大于5cm的物体，都可以被识别到。再结合红外补光灯，在黑暗中也能安全避障。
03
算法融合才是未来的核心竞争点
显然，这种能“看见”运行轨迹的清扫方式肯定要比随机碰撞以及单纯依靠激光雷达导航要更合理。也更像是真人自己在进行清扫，结合石头科技的核心算法，也只有模仿人类，精确识别出物体，从而判断什么物体该扫，什么物体不用扫，才能更好地代替人类的工作。
而这一点，是靠扫地机器人的“视觉”以及强大的后期算法才能实现的。扫地机器人的研发，可以说是懒人经济的产物，但是现在不少的扫地机器人还是需要人为干涉，卡在各种地方需要用户帮忙脱困就不说了，相信大家在网上还见过不少家有宠物的用户分享扫地机“摊煎饼”的故事吧，想想就觉得可怕。而支持视觉导航技术，并且融合多种传感器和导航模式才是未来扫地机器人的发展方向，只有这样的产品，才能真正称作智能化的扫地机器人。
这就要求相关企业具有强大的研发团队，比如我们前面提到的石头科技，其创始团队大多数来自微软、华为、腾讯等高级职位，有着相关软硬件研发、设计的扎实行业经验。另外，石头科技在研发中投入是非常大的。据公开数据显示，目前公司研发人员占比近60%，远超同行平均水平，在刚刚过去的2020年前3季度，石头科技在研发上投入的费用达到了1.7亿元人民币，主要都花在了新技术和新产品的研发上，相比去年同期增长率达36.55%。
而从电商平台公布的数据来看，因为疫情等因素影响，扫地机器人行业销量比较平缓，但是到了2020年第三季度，石头科技旗下产品因为过硬的产品力，增速有了显著提升。
正如前面提到的，现今社会越发向懒人经济靠拢，因为消费升级，未来扫地机器人这个行业是充满前景的，渗透率还会有显著提升。在这样的大环境下，人们对这类产品肯定会越发关注，厂商之间的竞争也会越发激烈。在积累了多年之后，石头科技的算法和数据已经有了深厚的沉淀，在LDS激光导航技术越发成熟的今天，凭借着AI双目视觉等先进方案以及算法和多年积累的数据，石头科技将成为行业领军者，赢得未来。
相信在不久的将来，扫地机器人行业还会带给我们更多的惊喜，到那时候，我们才可以彻底解放双手，全权交给这些智能设备，舒舒服服的当一个懒人。
（编辑：黄益甲）
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