掃地機(jī)器人行業(yè)陷入發(fā)展瓶頸，未來(lái)路在何方

（文章來(lái)源：IT168）

近年來(lái)，隨著服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，產(chǎn)品的不斷迭代，以及家具生活方式的逐漸智能化，我國(guó)掃地機(jī)器人銷量以驚人的速度增長(zhǎng)。捷孚凱零售監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)顯示，近五年我國(guó)掃地機(jī)器人零售量復(fù)合增速已經(jīng)超過(guò)50%。截至2017年12月，我國(guó)掃地機(jī)器人零售量市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)332.5萬(wàn)臺(tái)，零售額約44億元。然而， 2019年上半年，隨著人口紅利消失、市場(chǎng)需求飽和，掃地機(jī)器人的增長(zhǎng)明顯開始放緩。據(jù)中怡康零售監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，掃地機(jī)器人線上銷售量同比下降10.4%。

受家電行業(yè)整體外部環(huán)境的影響，據(jù)奧維云網(wǎng)(AVC)推總數(shù)據(jù)顯示，2019年上半年，吸塵器市場(chǎng)規(guī)模為91.2億元，同比僅增長(zhǎng)5.4%;零售量為1041萬(wàn)臺(tái)，同比提升1.9%，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)看，掃地機(jī)器人已經(jīng)拖累了吸塵器大盤的增長(zhǎng)。除了外部因素之外，掃地機(jī)器人產(chǎn)品“偽智能”、“不實(shí)用”等負(fù)面評(píng)價(jià)也在一定程度上降低了消費(fèi)者的購(gòu)買意愿，行業(yè)亟需進(jìn)行技術(shù)升級(jí)。

說(shuō)到掃地機(jī)器人行業(yè)的技術(shù)升級(jí)，就不得不提到掃地機(jī)器人的核心之一——感知模塊。隨著深度學(xué)習(xí)、機(jī)器視覺等人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，掃地機(jī)器人產(chǎn)品的迭代速度有目共睹，逐漸由早期的機(jī)械式向如今的智能方向演進(jìn)。在這一發(fā)展歷程中，行業(yè)普遍認(rèn)為可將市面主流機(jī)型大致分為三個(gè)階段：第一代的隨機(jī)清掃、第二代的規(guī)劃式清掃以及第三代的導(dǎo)航建圖式清掃。相比第一代隨機(jī)清掃，后二者都具備路徑規(guī)劃能力，但不同的感知核心仍舊為這些掃地機(jī)器人賦予了不同效能的工作能力。

隨機(jī)清掃式的掃地機(jī)器人清掃效率和質(zhì)量大概率仰賴算法的優(yōu)劣，反復(fù)清掃或大面積漏掃的情況非常普遍。該模式在掃地機(jī)器人概念誕生之初廣為應(yīng)用，然而由于并未切中消費(fèi)者的痛點(diǎn)，不能實(shí)現(xiàn)解放雙手的目標(biāo)，后逐漸為規(guī)劃式產(chǎn)品所替代。

普通的規(guī)劃式產(chǎn)品，比起隨機(jī)清掃，在掃地機(jī)器人的行走路線算法上做了大幅優(yōu)化，并配備了諸如陀螺儀等傳感器，幫助掃地機(jī)器人以相對(duì)規(guī)整及高效的路線進(jìn)行清掃。

隨著傳感器技術(shù)的不斷革新與發(fā)展，應(yīng)運(yùn)而生的第三代掃地機(jī)器人產(chǎn)品具備了導(dǎo)航建圖、全局規(guī)劃的能力，從源頭上真正大幅提高了掃地機(jī)器人的清掃效率。SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)的含義是即時(shí)定位與地圖構(gòu)建，指的是機(jī)器人在自身位置不確定的條件下，在完全未知環(huán)境中創(chuàng)建地圖，同時(shí)利用地圖進(jìn)行自主定位和導(dǎo)航。也就是說(shuō)，掃地機(jī)器人需要在未知環(huán)境中從一個(gè)未知的位置開始移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中根據(jù)位置估計(jì)和傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行自身定位，同時(shí)建造增量式地圖。

目前依據(jù)傳感器及SLAM技術(shù)的不同，具備SLAM能力的第三代掃地機(jī)器人產(chǎn)品又可以分為基于LDS激光測(cè)距傳感器的掃地機(jī)器人產(chǎn)品以及基于機(jī)器視覺(vSLAM)的掃地機(jī)器人產(chǎn)品。激光SLAM由于起步早，目前體系和框架已趨于穩(wěn)定，產(chǎn)品落地相對(duì)成熟，主要分為單線式和多線式，目前市面上大多數(shù)建圖規(guī)劃的掃地機(jī)器人產(chǎn)品都屬于這個(gè)范疇。但其高昂的造價(jià)以及無(wú)可避免的凸起式的硬件結(jié)構(gòu)使得掃地機(jī)器人機(jī)身厚度增加，降低了掃地機(jī)器人的通過(guò)性。

事實(shí)上，RGBD傳感器也可分為結(jié)構(gòu)光、ToF、視覺方案等幾種主流方案。ToF及結(jié)構(gòu)光方案由于高昂的造價(jià)，以及極易受環(huán)境光照影響等原因，目前并未成為掃地機(jī)器人的首選vSLAM方案。而視覺方案依靠其高性價(jià)比，在一眾RGBD方案中脫穎而出，成為各大廠商布局vSLAM產(chǎn)品的關(guān)鍵。在視覺方案中，又分為單目方案和雙目方案。單目視覺僅利用一臺(tái)攝像機(jī)完成定位工作。單目攝像頭在單幀圖像中，無(wú)法確定距離物體的真實(shí)距離，只能通過(guò)相機(jī)的運(yùn)動(dòng)，利用多幀圖像形成三角定位，來(lái)進(jìn)行距離測(cè)量。

以現(xiàn)有的單目朝天方案來(lái)說(shuō)，由于其攝像頭朝天，帶來(lái)的局限性是無(wú)法進(jìn)行依托視覺的避障，亦無(wú)法保證全局式的建圖及導(dǎo)航規(guī)劃;因此主流單目方案仍舊是通過(guò)碰撞來(lái)實(shí)現(xiàn)邊界探索。而雙目方案可通過(guò)三角定位方式實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的距離測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸式的避障與清掃，不破壞家具，不碰撞兒童、寵物及其他生活用品。除此以外，雙目方案在配備更高性能鏡頭和更強(qiáng)算力處理芯片的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境及物體的識(shí)別，比起其他方案，在家庭環(huán)境中具有更強(qiáng)的魯棒性，能夠識(shí)別蚊帳、窗紗等較高透光性的物體，防止異物的卷入，甚至可實(shí)現(xiàn)雙目跟隨，實(shí)現(xiàn)更有目的的高效清掃策略。