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科沃斯憑什么把掃地機(jī)器人變成“家庭智能生活新標(biāo)配”?

2020-07-10 09:00 智東西

導(dǎo)讀:掃地機(jī)器人行業(yè)蓄勢待發(fā)。

如今,越來越多的智能化設(shè)備進(jìn)入普通消費(fèi)者的家中,有人說,這是一種“懶人經(jīng)濟(jì)”。誠然,這是看問題的一個側(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)展的一個大趨勢。

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)公開資料顯示,僅從2013到2018年這六年來,國內(nèi)掃地機(jī)器人市場銷售額就翻了10余倍,2019年銷量達(dá)到近600萬臺。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17%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先家電大盤。

一方面,我國2019年掃地機(jī)器人銷量已經(jīng)超過了美國和西歐的總和。但另一方面,基于城鎮(zhèn)家庭來統(tǒng)計,我國掃地機(jī)器人市場滲透率剛過5%,市場的發(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),實現(xiàn)毫米級避障,并通過dToF技術(shù)實現(xiàn)毫米級建圖。藍(lán)鯨清潔系統(tǒng)升級至3.0,加入了每分鐘480次的高頻振動擦地系統(tǒng),甚至可以處理在地面上干固長達(dá)48小時的頑固污漬。

▲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)??莆炙惯€在地寶T8 AIVI中加入了AI視覺識別、AI語音交互等功能,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)布局以及他們對行業(yè)趨勢的判斷。

▲科沃斯機(jī)器人工業(yè)園區(qū)

筆者現(xiàn)場體驗了地寶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,掃地機(jī)器人這類產(chǎn)品的發(fā)展,的確已經(jīng)邁入了一個新的階段。

一、專注核心功能,用硬核“黑科技”完善體驗

其實,掃地機(jī)器人與傳統(tǒng)家電動輒幾十上百年的發(fā)展史相比,還顯得非常稚嫩,就算從第一臺具有掃地機(jī)器人形態(tài)的產(chǎn)品來算,也不過二十余年。而掃地機(jī)器人正式進(jìn)入國內(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,掃地機(jī)器人行業(yè)發(fā)展的前十年,是一個不斷“碰壁”的10年,因為這段時間里,掃地機(jī)器人均采用“隨機(jī)式”清掃,要通過在家中“亂撞”來進(jìn)行線路的折返,并且清掃沒有規(guī)劃,可能會造成大量的漏掃。

在那個年代,動輒幾千元的掃地機(jī)器人對普通消費(fèi)者來說也是一筆不小的開銷,而漏掃、清潔力不足等問題,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,也成為阻礙掃地機(jī)器人市場發(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、易卡困等問題仍然讓許多掃地機(jī)器人產(chǎn)品的體驗不盡人意。

科沃斯CTO吳牟雄說,其實掃地機(jī)器人最核心的功能就是三個:導(dǎo)航、運(yùn)動清潔和避障。只有將這三個核心功能做到實用、好用,才能真正打破掃地機(jī)器人在市場早期給消費(fèi)者留下的“刻板印象”。

1.航空探測級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)域采用了航空探測級dToF技術(shù)。沒錯,就是那個也被蘋果、特斯拉等科技巨頭所青睞的空間測量技術(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)到毫米級別;同時建圖范圍更廣,dToF的掃描范圍提升2倍。

▲地寶T8 AIVI通過搭載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,因此它對于深色物體有著更好的探測效果,并且該技術(shù)對于強(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,在TrueMapping技術(shù)的實現(xiàn)過程中,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)實的問題。要保證測量精確度,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。而對于掃地機(jī)器人來講,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)第一個推出掃拖一體式掃地機(jī)器人的廠商,經(jīng)過五年迭代,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,他們在“拖地”功能上下足了功夫。

吳牟雄說,目前行業(yè)里很多產(chǎn)品都在比拼吸力,但其實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有把地清潔干凈。

在筆者看來,科沃斯這樣考慮,很明顯是更加側(cè)重于用戶的實際體驗?,F(xiàn)在很多消費(fèi)者有這樣一個疑惑:掃地機(jī)器人和吸塵器是否矛盾?

其實在筆者看來,兩者并不矛盾,掃地機(jī)器人更多的是對于地面的深度清潔,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,恰恰可以實現(xiàn)對家中不同高度環(huán)境清潔的全面覆蓋。因此掃地機(jī)器人對于地面的清潔能力就顯得尤為重要,而對于地面清潔,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擦地系統(tǒng),通過每分鐘480次的高頻率振動來實現(xiàn)“模仿人手”拖地的效果。由于掃地機(jī)器人無法像人一樣給污漬施加一個強(qiáng)大的下壓力,它只能通過增加頻次來提升清潔效果,就像電動牙刷通過高頻振動清理污漬一樣。

▲地寶T8 MAX搭載OZMO Pro 高頻振動擦地系統(tǒng)

吳牟雄說,實際上,地寶T8系列已經(jīng)可以做到對干固了48小時的頑固污漬進(jìn)行很好的清理,這樣的清潔力甚至已經(jīng)超過了人工。

他還補(bǔ)充道,這樣的清潔力并不是簡單增加頻次看上去那樣簡單,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、清潔時長等方面,科沃斯通過多年積累,有著自己的一套算法體系。

3.擺脫光線依賴,實現(xiàn)“毫米級”避障

在科沃斯看來,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程中能不能有效避障,也就是在平時的清掃過程中,不會被桌椅板凳腿卡住、不會跟地面的各種線纜纏繞在一起,不會推著你的拖鞋滿屋跑。

▲地寶T8 AIVI對拖鞋等障礙物進(jìn)行AI視覺識別和避讓

為了解決這些問題,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)只能實現(xiàn)某一水平面的360度物體探測,對近地面的某些低矮障礙物則顯得有些束手無策。但往往這些低矮障礙物就會成為掃地機(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)避障通過接收反射光實現(xiàn)避障,但受制于物體材料,對于亮色、深色物體都不能很好的探測;AI視覺識別方案可以實現(xiàn)對特定物體的識別與避障,不受紋理、顏色、材質(zhì)等因素限制,并可對高度3cm以下物體進(jìn)行識別,但攝像頭對于光線敏感,弱光環(huán)境物體識別率可能會受到影響。

目前如石頭等新玩家采用了AI+雙目識別的避障方案,其在AI識別物體的前提之上,再嘗試通過兩個攝像頭的視差獲取深度信息從而實現(xiàn)避障,該方案目前還無法實現(xiàn)較為精準(zhǔn)的避障,并且也受限于AI視覺識別的挑戰(zhàn)。

因為AI+雙目識別的方案如果要達(dá)到毫米級測量精度,需要投入超出民用級產(chǎn)品的硬件成本。并且該方案對于物體的表面紋理、顏色、環(huán)境光線均有較高要求,即沒有紋理的障礙物、深色的障礙物目前仍無法被有效測距,強(qiáng)光弱光環(huán)境下物體識別率并不理想。

此次科沃斯另辟蹊徑,在地寶T8 MAX上通過3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)實現(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)光可以實現(xiàn)“毫米級”探測從而保證避障精度。

吳牟雄特別提到,3D結(jié)構(gòu)光是一種“主動光”,無需借助外界光線,因此在暗光、強(qiáng)光環(huán)境下都可以對物體進(jìn)行精準(zhǔn)探測。另外,3D結(jié)構(gòu)光不存在探測物體種類的限制,據(jù)稱對于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)探測臺階高度,對高于2cm的臺階,將阻止產(chǎn)品下去,以其免上不來;同時3D結(jié)構(gòu)光的探測周期快于100ms/次,因此對于突然出現(xiàn)的障礙物也可以做到比較及時的檢測、避障。

▲地寶T8 MAX搭載3D結(jié)構(gòu)光避障技術(shù),實現(xiàn)毫米級探測精準(zhǔn)度

3D結(jié)構(gòu)光這么好,為什么其他廠商沒有使用呢?對此,吳牟雄說,3D結(jié)構(gòu)光對于硬件設(shè)計和算法上的要求都很高,因為光的發(fā)出與接收是呈現(xiàn)一種“三角形”結(jié)構(gòu),因此對于傳感器的精度要求非常高,另外由于單位時間內(nèi)收集的信息量有限,3D結(jié)構(gòu)光對于算法的要求就會更高。

“由于掃地機(jī)器人需要實時判斷、行動,因此所有的計算都是本地化的,算法模型就不能太大?!?/p>

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,永遠(yuǎn)保持對技術(shù)的敏感

在探討的過程中,吳牟雄說,其實科沃斯的想法很簡單,就是想做能真正解決用戶痛點(diǎn),為用戶帶來實際利益的產(chǎn)品。他們對于技術(shù)的投入,始終圍繞著這樣的愿景來展開,能解決,他們就會做。

在筆者看來,科沃斯更像是一個“不看宣傳看療效”的企業(yè),他們在技術(shù)的研發(fā)上,很明顯是結(jié)果導(dǎo)向,側(cè)重于用戶體驗,側(cè)重于是否真正解決了問題、痛點(diǎn)?

面對當(dāng)下高速發(fā)展,各路玩家入場的掃地機(jī)器人市場,這樣的堅持也是科沃斯的信心所在。吳牟雄認(rèn)為,任何市場,在滲透率0-10%的初期發(fā)展階段,都會有很多玩家入場,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)到很高的時候,可能只會剩下3到5家。

他覺得掃地機(jī)器人市場其實也沒有什么秘密,“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,科沃斯只需要堅持好自己的原則?!?/p>

不過吳牟雄也提到,掃地機(jī)器人行業(yè)的技術(shù)其實是很復(fù)雜的,“會動”的東西的難度和靜態(tài)產(chǎn)品不是一個數(shù)量級的,掃地機(jī)器人每個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,其實要面對的困難是非常多的。”

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)動清潔、避障三個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。

過去,掃地機(jī)器人作為新生物種,也曾有過屬于它高光時刻,但實際使用體驗的差強(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或多個核心痛點(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。

但對于這樣一款產(chǎn)品,吳牟雄說,“如果拿iPhone的產(chǎn)品線來做對比,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。”

他提到,目前地寶T8系列已經(jīng)可以做到“用過基本離不開”的水平,但是在例如越障能力、高頻振動擦地模式下的噪音控制、識別更多家庭場景等方面,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,而未來我們要做的就是讓掃地機(jī)器人能去更多的地方。”

對于掃地機(jī)器人未來的發(fā)展方向,吳牟雄認(rèn)為,未來除了清潔能力,掃地機(jī)器人也會提供各種服務(wù)功能,變得更加智能化,從而滿足更多娛樂和陪伴的需求。他特別提到,對于現(xiàn)在的年輕人群體來說,其實娛樂本身也成為了一種“剛需”。

此次地寶T8 AIVI產(chǎn)品的攝像頭就在避障的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了視頻管家、單向語音等人機(jī)交互功能,用戶可以操控地寶T8 AIVI對家中的不同區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控巡查,同時可以通過手機(jī)發(fā)送語音給家中的寵物。

▲通過APP對地寶T8 AIVI進(jìn)行控制實現(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,這是科沃斯對于掃地機(jī)器人發(fā)展的長期愿景和規(guī)劃。

結(jié)語:掃地機(jī)器人行業(yè)蓄勢待發(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)動清潔和避障三個核心功能層面實現(xiàn)了領(lǐng)先。

掃地機(jī)器人市場的發(fā)展,從2010年進(jìn)入全局規(guī)劃時代后,才真正進(jìn)入了快車道。十余年來,技術(shù)快速迭代,產(chǎn)品形態(tài)、功能不斷完善。時至今日,核心功能基本完善,而AI方面的突破又讓市場充滿了想象空間。

眾多玩家紛紛入場,希望抓住家電產(chǎn)業(yè)中這所剩不多的智能化紅利。但毫無疑問,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,可能就處在爆發(fā)的前夜。