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发表于 2019-5-22 22:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
【说在前面的话】
越来越多的人开始用智能扫地机器人了,然而很多人觉得扫地机器人不智能,是鸡肋,在家里乱跑。这是由于扫地机器人虽然外表看起来差不多,但实际的功能和智能水平却不同。在这其中,以激光技术的扫地机器人水平最高。
通常激光技术的扫地机器人是激光扫描型的,然而,最近又出现了一种新型的3D视讯+激光成像的技术。 那么,两种激光技术究竟谁更精准,清洁效果更好呢?我们通过一些实测对比来体验,同时看下扫地机器人的水平究竟发展到哪一步了。
采用3D 视讯+激光成像的,是世界知名家用电器厂商——瑞典伊莱克斯,最新推出的3D视讯+激光成像导航规划扫地机器人。而对比的激光扫描型扫地机器人,则是以笔者用过的科沃斯、小米、科宇扫地机器人作为参考。
【产品外观设计对比】
来看下扫地机器人外观对比,伊莱克斯的产品是PURE i9 ,独特的三角形造型,如果严格来说,是前款后窄的六边形造型。相对于激光扫描类型扫地机器人的圆形机身,对比十分强烈。圆形的激光扫描型扫地机器人最宽的地方在中间,直径不同,直径在28厘米到33厘米之间,;伊莱克斯 PURE i9的最宽的地方在于前面,大约有31厘米。


看看扫地机器人的前面,通常的激光扫描扫地机器人,前方侧面是个深色的有机玻璃框,里面藏有红外探测装置。顶有个凸起的圆形,外面有保护框,里面是激光头,工作时不停地旋转。


而伊莱克斯PURE i9,则是与众不同。从颜色看,分为下面灰黑,上面白色,然后分为左、中、右三个内凹的窗口。左右2侧对称的窗口,这里是激光发射的位置。从2侧发射激光,然后中间的接收器接受反射回来的信号,从而判断前面的环境。


这个技术在中文宣传中被称为3D视讯+激光成像技术,其实不如直接叫做3D激光视讯更为简洁清楚。因为说到视讯,很容易让人想到摄像头,以为是靠光线的,同时会想到家居隐私的忧虑,但实际并不是这样,都是采用激光,而方式不同,并不会涉及到家中的隐私安全。在欧洲,有非常严格和完善的法律制度保护个人隐私。
2者的基本不同,激光扫描型的要靠头部的激光发射器不断旋转,而 i9则是通过前面两端发射激光而中间接收。同时,并没有设置前面的红外传感器。
再来看看底部的情况,看下圆形激光扫描型扫地机器人的通常设计,2个主动轮位于机身中部的2侧,前面有个万向轮,充电片在后方,而滚刷,则是位于中部前后。


看看三角形的 i9,翻过身来看看底部。整体布局同常见的圆形扫地机器人大部分不同。首先,2个主动轮位于机身中部的2侧,这个是基本一致的。滚刷则是位于最前方,也是整个扫地机最宽的地方。2个充电片位于后面,这个同普通的圆形扫地机是不同的。后面有2个小轮,前面,也有2个小轮。


如此设计,最大的优势就是,滚刷放在前面,清扫的宽度可以大大增加,相比圆形的扫地机器人,增加了很多。这样是一个优势。
扫地机器人的右前方(翻过来就是左前方)有个凸起,上面是边刷的位置。这个边刷仅仅在单侧有,而且相对于圆形的扫地机器人,滚刷并不大,这应该是由于滚刷很大,那么,相对的,用于边角的这个边刷,就没有必要那么大了。扫地机器人的边刷有单边刷和双边刷的设计,各有优劣,两边都有庞大的粉丝群,这点就不啰嗦了,仁者见仁智者见智!


还有一点,上面这个边刷采用了磁吸的方式,安装和清理非常容易。之前的扫地机器人边刷是用螺丝固定的,那么清理毛发和更换的时候,特别麻烦。那么后来好一些的扫地机器人,就用卡扣式的,方便了许多。 但磁吸式的显然更高级,真的不太多见,质感强烈。


此外,还有一个关键的东西,尘盒,就是扫地机器人收集灰尘的地方。 i9 是通过按压显示屏后面的一块黑色的按钮,按一下,尘盒就会弹起来,同时,面板上会有红色的尘盒未关上提示。


而通常的激光扫描型圆形扫地机器人尘盒,不是从后部拉出来,就是从顶部提出。




一般来说,顶部提起来的,会比较容易,上面会有顶盖。而后部拉出来的,在扫地机放置在低矮空间下时,清理尘盒会有优势。而这种强力按压,而且是顶部直接就是一起弹出来的,还是第一次见到。感觉不是很轻松。
上图是 i9拉出尘盒后,扫地机内部的空间,前面有入风口,灰尘被进来,到尘盒中。而尘盒后部则有过滤网,挡住灰尘和杂物,过滤网后面是风机,起到吸风的作用。这个基本的方式,市面上的扫地机器人都是一样的。


尘盒的要求就是大,越大越好。因为家有宠物,有毛发。如果尘盒小的话,会不够容纳。而如果没有宠物的话,大尘盒可以减少清理次数。
i9 尘盒容积是700ml。通常400ml就可以称作大尘盒了。我用过的扫地机器人中, i9是最大的了。后面红色的是初级过滤网,第一层过滤通常是纱网。在纱网后面,是海帕过滤网,可以阻拦更细的灰尘。 这个海帕是可以水洗的。以前的海帕过滤网耗材是不可水洗的,消耗会比较大。现在高档的扫地机器人,已纷纷采用可水洗的海帕了。


激光扫描型的扫地机器人,有的用了2层过滤。也有的采用了3层过滤,就是在纱网和海帕之间,加了一层海绵。国内的环境较差,灰尘较多,2层过滤的话,后面的海帕会很快就脏了。以前是一次性的,成本较高,现在可水洗了,会好一些。不过个人还是喜欢三层过滤的,当然。多了一层过滤,吸力会收到影响。


【使用感受和对比】
作为扫地机器人,清扫完毕自动回充是个关键和基本的技能,就是工作完后,返回充电底座,自动充电。先来看一下, i9在返回充电底座时的情况。(动画多倍速快放)


从图中可以观察到,即使充电底座没有靠墙放置,而且有些歪(通常扫地机器人底座要求靠墙,空旷位置),而且,在底座左前方不远的地方有个金属小碗的障碍物,但 i9依旧很轻松的返回了充电座。
为什么要先说这个回归底座呢?再看一遍回归底座的动画,会发现,在入住底座前, i9会左右转向45度角观察下,然后再进入底座。这个,实际应该就是扫描底座周边的环境,从而更精准的指导前进的路径。
同之前的激光扫描型扫地机器人不同,它这个叫做3D 视讯+ 激光成像,实际通过激光扫描得到的是立体的对应感应点,那么相对于通常扫地机器人激光扫描得到的平面感应,无疑是提高了一层,不光是了解的平面的位置,更有立体的点的位置等信息,从而可以更好的判断和执行。
而之前的激光扫描型扫地机器人,靠充电座发射的信号找到充电座后,并不是靠激光扫描确定位置和距离,所以,相对的,容易发生偏移,需要多次尝试的现象。像小米扫地机器人,更是有相当的比例会发生找不到充电座的现象。
规划型扫地机器人,都有自己的规划清扫基本思路和方式,通常是分区域来清扫的,就是先扫描判断出一块区域,先清扫一块区域,清扫完再转移到另外的区域。我们来看下3D 视讯+激光成像 同激光扫描型的有什么不同。
首先展示的是 i9,放在一个空旷的房间内,来看下它的清扫方式。目前这种高端的扫地机器人,如果不是从充电底座出发的,会在清扫完成后回归出发点。
首先启动后, i9旋转一周,应该是观察下周边的情况,然后直行到边上后,开始逆时针的沿边清扫,逆时针的原因,是因为 i9是单边刷,在右侧,这样就正好可以清理边角。(下图动画快速播放)


在沿边一周后,就开始回字形的清理中间,往里绕的方式。(下图动画为快速播放)


最终绕回到出发点,注意,在接近完成的时候,它有个停顿的动作,然后判断有一处还没有清扫到(周边环境非正方形),于是补充清扫后回到原点。(下图动作快速播放)


它这个采用了独特的回字形清扫方式,用过20多台扫地机器人,还是头一次看见这种方式。
激光扫描型的扫地机器人,则是在开始沿边后,会采用弓字形清扫方式。


这2种不同类型的激光型扫地机器人的清扫方式,弓字形的看起来比较工整,而回字形的,有点凌波微步,来回穿梭,并不是横平竖直的感觉。个人觉得这种回字形的清扫方式,要比通常的弓字形难度要高。因为弓字形的,其实并没有什么特别,甚至算不上智能,只是一头往前走,走到头然后转身继续;而这种回形的,反而对于自身的位置判断,要求较高。
而在覆盖率上,主要体现在边角的覆盖,复杂环境的覆盖,多区域是否全覆盖等方面,首先看下在边角时的情况。先看看 i9 这个3D 视讯+激光成像技术的表现。
(动画快速播放)


通过动画可以看到,在沿边清扫时,i9紧紧贴着墙边,在内凹的直角转弯时,倒三角的机身可以直接触碰到最接近的地方,然后转身轻松把角落覆盖。而在外凸的直角时,与通常圆形扫地机器人采用的绕柱转弯方式不同,i9的方式是直行通过后,再回身旋转,然后观察现场,再继续清扫。从实际效果看,近乎完美的转了个弯,全覆盖清扫。
而激光扫描型的圆形清扫机器人呢?我们看下下面的动画。


在周边通常是采用了绕柱方式,由于绕柱角度和起点的不同,容易造成有时候转弯过大,留下未清扫空间的现象。而在内凹角的时候,由于圆形边刷的缘故,部分扫地机边刷太短,容易够不到甚至会有遗漏的现象。例如上面动画中的小米扫地机器人,就遗漏了上面的一块。
同时, i9的滚刷在前面,宽度也很大,这样清扫的时候,距离墙面可以非常的近。那么,相对于距离墙较远的圆形扫地机的滚刷,具有更好的清扫效果。
除了规整的墙边、直角、大面积,家居环境很多时候是很复杂的,对于扫地机器人是个考验,比如桌腿、椅子腿之类的各种腿,就是个难题!因为他们是柱子,比较细,难以判断,难以处理。同时,还有各种障碍物,具有不同的形状和角度,这也是考验扫地机器人的时候。
来看下激光扫描型扫地机器人的表现。


激光扫描型的扫地机器人,通常都是采用了绕柱的方法,这个时候完全没有用到激光扫描技术,完全靠的是扫地机器人碰到柱子后的算法来实现的。有的是绕了半边,回来再清扫其余半边,有的是绕一圈再继续。不管哪种,这里完全采用的是算法。有经验的厂商会好一些,部分厂商研发经验不足,则会产生一些小问题!当然,基本上都是可以满足清扫要求的。
再来看看3D视讯+激光成像的表现。


i9的基本动作其实就是前面过外凸的拐角那样,先直行清扫过后,然后转身反过来,从另外一个侧面观察,然后根据2个角度观察的立体结果,继续处理,这样综合分析考虑的结果,就是无论怎样的角度, i9几乎都可以处理的很好,做到全面覆盖。


这里是连续2个柱子, i9完全清扫干净。根据具体观察到的物体形状采取策略,比起靠算法估算要高出一筹。不过,带来的一个副作用,就是清扫时间会较长。你想,当别的扫地机器人都是一掠而过的时候,它却在这里墨迹好久。
这种3D 视讯+激光成像技术的特点还体现在其他方面,例如,卫生间和外面的分界通常是有高度差的,那么一般扫地机器人,除非设置了禁区,否则不会自动识别这一个分别,会直接进入到卫生间内清扫,并没有将卫生间和其他区域分别的功能。
而 i9,个人感觉则是通过这种技术,可以识别出这种不同,甚至识别出高度差,认定这是一种边界,作为边界清扫处理。


这个在以前的扫地机器人是做不到的,这大概就是平面同立体,2D同3D的区别,这个还从另外的角度得到验证。在门口有块编织门垫,当 i9到这里的时候,还没有碰到,就会判断出,然后不去触碰它,而是沿边将外面的清扫。


而激光扫描型的扫地机器人,就不会发现,然后冲上去,编织门垫由于很软,同时两端是一绺绺的,就有超高的几率把地毯吸住,或者边刷缠住,推到一起等等,总之就是无法继续工作了。好在最新的激光扫描型的扫地机器人,有禁区设置功能,可以在地图上设置禁区,那么就可以避免这个问题。
这种3D环境的识别,还体现到其他方面的功能,例如刚才的卫生间,清扫完别的地方,它会下到卫生间里去清扫,那么当清扫完毕需要出来的时候,就会遇到一个越障问题。我这里的卫生间比外面的底面要低1.8-2厘米。(按照 i9宣传的,越障能力可达2.2厘米),那么 i9是如何工作的呢?
在解释之前,先来看下PURE i9 越障的画面。(动画快速播放)


通过观看可以发现几点,首先,在跨越这个障碍前,PURE i9周边扫描了一遍,然后前行,然后再扫描一遍,并且在障碍前停留了一些时间。根据官方的介绍,这是在对前面的3D环境进行分析,看是不是能越过去。然后带助跑的加快速度,就冲上来了。
严格来说,这是真正的越障,而激光扫描型扫地机器人,应该算是“碰瓷”,因为它无法扫描扫这里是有个障碍,只是扫到这里的时候,通过本身的动力,来爬上来。换句话说,就是并不知道前面有障碍,只是撞上去,如果过不去,那么换个角度再尝试。
显而易见,3D 识别的技术要先进一些。这种通过3D 视讯+激光成像判断前面3D环境状况,从而做出决定的方式,更为合理和实用。使用过扫地机的人知道,如果家里有立式的电风扇,或者地上有横档的桌椅,扫地机器人很容易爬上去,然后卡在那里下不来。普通的激光扫描型扫地机器人,识别不出,那么靠的是脱困程序算法来处理,很多时候会反反复复的在这里尝试。而采用了3D 视讯+激光成像的 i9,则一次也没有发生过这种情况,仿佛知道,这个东西没有必要去爬。
用过20多台扫地机器人,那么这台 i9,在处理这些复杂情况,各种细节的时候,是最为稳定,最为准确的。这些很大程度上,是得益于它的3D 视讯+激光成像技术,面对各种不同的情况,可以有效识别,从而可以根据情况进行处理。


说了那么多的好处,当然,也有不足的地方。俗话说,尺有所短寸有所长,这种3D 激光视讯的感应方式,可以得到相应的更准确的资料,那么 i9就可以采取相应的措施。尤其是在对于障碍物体的判断和处理上,优势更加明显。具体的表现就是对于家中物体的碰撞,是最少的。所谓碰撞,指的是因为没有侦测到物体,从而机身同家居环境中的物体发生撞击。
那么带来的副作用就是,如果是一个垂帘,譬如床单,窗帘等距离地面高度很低的话,那么, i9就不会去尝试清扫后面的区域。而比较高级的激光扫描型扫地机器人,例如科沃斯的产品,会通过轻碰的处理的方式,判断出是软性物品,例如窗帘后,缓慢前行清扫的方式,从而可以解决这个问题,做到全覆盖。


通常的激光扫描型的扫地机器人,除了使用激光扫描技术外,还都需要一些额外的传感器装置,来应付各种状况;而使用3D 视讯+激光成像的 i9,除了激光转之外,仅有一个压力传感器测量吸力。一个武器走遍天下,有点类似人类,就靠一双眼睛,就可以判断各种事情。
所以总的来说,这个3D 视讯+激光成像,用于回归充电座,用于回形清扫,用于沿边清扫,用于障碍发现和处理等等,通过实际的观察发现,比其他方式的扫地机器人要更有创造性,更精准。


前面花了很多篇幅来分享2种扫地机器人3D 视讯+激光程序同激光扫描型的区别和效果对比,那么作为同为规划型的扫地机器人,对于全屋清扫的实际效果如何呢?覆盖率如何呢?我们通过APP的记录轨迹来看下。
首先看看激光扫描型扫地机器人的。


激光扫描型扫地机器人,可以通过扫描快速得到周边环境的平面图,显示实时的轨迹,并且可以轻松实现多房间全户型的清扫覆盖,平面环境显示清晰,路径明显,并可以保存地图(小米早期的扫地机器人除外)


不仅如此,最新的高档扫地机器人,例如科沃斯 T5系列,如上图所示,还具有保存多张地图的功能,以及指定区域清扫,禁区,甚至单独为拖地设置禁区的功能。
那么3D视讯+激光成像的PURE i9如何呢?看一下。


可以看出,它是实时显示清扫覆盖和位置,同样可以实现多房间全户型的清扫覆盖。同时也具有续航清扫功能。
不过,它不能保存地图,从而也没有区域显示,设置禁区等高级功能,在这方面,要弱于高级的激光扫描导航扫地机器人。虽然经过询问客服得知将来APP会升级增加功能,但毕竟只是愿景而非目前可达到的功能,让人颇为遗憾。
【总的感觉】
通过前面的实际使用和对比,可看到,3D 视讯+激光成像的这种技术,相对于目前扫地机器人常用的激光扫描导航来说,具有一定的优势和技术突破。虽然同样是激光, i9是3D立体的环境侦测而普通激光扫描应该只是2D平面的侦测。
所以在仔细观察和使用后,个人认为,这种方式应该是更加先进的,是一种创新的技术的突破,比如, i9的传感器很少,仅有1个压力传感测量风压,(为不同材质控制不同吸力需要),除此之外,就是只有前面提到的激光扫描接受装置了。就靠这个,就实现了其他扫地机器人同样的功能,不得不说,这种技术是要高上一个台阶。看下市场的扫地机器人的广告,动辄宣传自己有多少组传感器。然而这种东西,有的时候不是越多越好,部件越多,故障的概率越多。
这种技术可以探测到周边环境的3D状态,从而可以根据情况作出不同的处理,区域清扫,避障、越障等,效果之一就是它的免碰撞效果是一流的,换句话说,就是同家居环境,例如家具、物品等碰的次数是最少的。当然,从另外的副作用 来说,就是如果有垂低的帘子,那么会造成阻挡,比如窗帘等。
所以比对的结果,这种新型的3D 视讯 + 激光成像的技术 ,可以获得家居更多的环境资料,更详细的周边环境状况,从而采取最合理的策略。所以还是很看好/期待它的未来的,可以说是从2D平面走向3D立体的一个突破和开始,让扫地机器人更加智能,更加适合环境!

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