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扫地机器人,6000块和400块有啥区别?

发布时间:2015-9-21 下午3:29

作者: Feelinghome

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作为民用化最成功的机器人技术之一,扫地机器人正在走进越来越多的家庭。小巧,方便,这是大多数人选择它的原因。不过,市面上扫地机器人的价格可谓千差外别,淘宝上从“全网最低399”,到一些高端品牌的3999,再到最近,iRobot公司推出一款售价899美金(合人民币约6000元)的产品,不禁让人对这些看起来都是一个圆盘的机器人产生疑问:不就是扫个地吗,能有多大差别?
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智能程度上的天壤之别。

今天的文章告诉你,目前最先进的扫地机器人已经聪明到了什么程度,并着重强调定位技术。这是一个把诸多顶尖机器人学技术成功应用到民用产品上的绝佳案例。

Roomba980

我们听说iRobot要把VSLAM(视觉实时定位建模)用在扫地机器人身上已经有一阵子了。今天,iRobot正式推出Roomba 980,一款成功将各项耀眼的技术融于一身的智能扫地机器人。除了我们熟悉的无线通信、手机遥控,Roomba980最大的更新就是集成了实时定位技术,让它能够在很大的空间范围内走出合适的路径。

"这也许是iRobot公司自首款产品发布以来最重要的产品,“iRobot总裁Colin Angle说。”仍然是圆形,仍然干着扫地的工作,但这是一个完全不同的家伙。“

视觉定位VSLAM

SLAM是一种流行的场景建模方法。在场地机器人中,最常用来做SLAM的工具当然是激光雷达(LiDAR),但一台LiDAR的价格通常在两万人民币以上,极少有人能把它用在家用扫地机器人身上。

所以流行的方法是VSLAM。

?? ? VSLAM是一种基于视觉(摄像头)信息的动态环境建模方法。和所有SLAM一样,程序运行时机器人会一边建立环境地图,一边同时估计自身在环境中的位置。在Roomba980的顶端,安装着一个大约斜45度的摄像头,拍摄到的图像交由它的大脑——定位算法进行处理,识别出其中的模式。

比如下面这个例子:

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此时,VSLAM算法已经从沙发上识别出了一系列特征点。机器人记住这些特征点的样子,并在移动时持续追踪这些点的变化。机器人一边走一边拍照,逐步建立起一个基于图像的环境模型。为了定位自己,机器人还需要另一方面信息——自身的移动轨迹(odometry)。为此,iRobot在机器人底部增加了额外的传感器来收集数据。

Angle强调,“依靠传感器数据建立一个真正有用的地图是非常困难的。”然而这正是包括扫地机器人在内的各种机器人都将需要的能力。iRobot的解决方案是用一个简单的摄像头(成本约5块人民币)和定制的DSP(而非昂贵复杂的计算机)来实现VSLAM。现在,“我们已经能够建立起房间内部环境的数字化表示,所以我们的机器人可以更智能。”

从VSLAM算法的角度而言,Roomba必须更聪明一点。因为它将会经常钻到桌子底下、床底下,此时追踪“特征”会变得极其困难。并且,如果它走到了某个之前没见过的地方,机器人将需要从零重新建立一张地图,并试图将新地图和旧地图进行融合(这又是3D重建的一大研究方向)。

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3.jpg

一旦扫地机器人精确地知道了自己的位置,那么它可以做的事情就多得多了。它可以准确地走直线以提高清扫的效率;它可以在电量低时自行走回插座充电,甚至走回另一间屋子充电;最重要的是,如果清洁了到一半发现电量低,它可以记住自己的位置,充满电后回来继续把剩下的一半打扫干净。

这解决了传统扫地机器人的一大难点,防止出现机器人一回去充电就忘记刚才打扫到哪,整天把一间屋打扫好多遍而忽视了其他房间的情况。 现在,你只需要按下“清洁”按钮,这个机器人就可以把你的整个楼层都清理干净。在下面的视频中,我们会看到一台Roomba是如何清扫6个房间的。

当然,Roomba980还有一些其他的特性,比如用光学+声音的方式判断地面材料,进而决定清扫的力度等。



定位技术的普及

Roomba的特点听上去有点耳熟——因为在扫地机器人领域,很多高端厂商已经开始做类似的事情。最出名的也许是Neato,他们开发了一款便宜得难以置信的激光雷达来做SLAM。

韩国LG的Hombot同样采用VSLAM,可以通过识别地面和天花板来建模,但似乎由于知识产权的问题只在韩国卖。日本也有类似的产品——东芝的Smarbo,同样采用基于识别天花板和地面的VSLAM,只在日本本土销售。除了今天介绍的Roomba980,最值得期待的产品就只剩吸尘器知名厂商Dyson的360 eye了。

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(Dyson还未上市的360 eye)
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第1楼

回复主题:扫地机器人,6000块和400块有啥区别?

发布时间:2015-9-22 上午9:32

作者: JackyWu168

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第2楼 回复主题:扫地机器人,6000块和400块有啥区别? 发布时间:2015-9-22 上午9:47

作者: 梁少峰

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还是让BAT来搞基于云计算的免费扫地机吧,各种在机体上受困于硬件资源的智能功能都可以在云端廉价实现,机体上留着传感器、执行机构、通信模块、简单控制器就OK了,剩下的活都扔云端去吧。这样的话,500成本不是问题,免费送机器,扫地收年费的模式也不是不可行的。
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第3楼 回复主题:扫地机器人,6000块和400块有啥区别? 发布时间:2015-9-22 下午12:06

作者: 自做自受

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差别在于该机器人的拥有者是否还必须花钱去健身房。如题,6000块应该是不用去健身房了,机器人一边扫地一边为拥有者(智能)健身,一举两得?400块的至少手头还有5600块可以去健身房,因为其低价低智能?
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第4楼 回复主题:扫地机器人,6000块和400块有啥区别? 发布时间:2015-9-22 下午12:24

作者: coreyss

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以下是引用梁少峰在2015-9-22 上午9:47的发言

主题:还是让BAT来搞基于云计算的免费扫地机吧,各种在机体上受困于硬件资源的智能功能都可以在云端廉价实现,机体上留着传感器、执行机构、通信模块、简单控制器就OK了,剩下的活都扔云端去吧。这样的话,500成本不是问题,免费送机器,扫地收年费的模式也不是不可行的。

云计算的确可以解决很多硬件成本问题,但是每户人家的室内地图和摆饰都传到云上会不会又引出其他更麻烦的问题?

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第5楼 回复主题:扫地机器人,6000块和400块有啥区别? 发布时间:2015-9-22 下午3:32

作者: luckyzy

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从清洁的角度来说,所有的都几乎没有什么区别。的确在效率上,区别很大。
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第6楼 回复主题:扫地机器人,6000块和400块有啥区别? 发布时间:2015-9-23 上午9:14

作者: 寻觅虚无

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第7楼 回复主题:扫地机器人,6000块和400块有啥区别? 发布时间:2015-9-24 下午3:00

作者:广东省的游客

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说在云端实现的同志们有没有想过如果我家里连不上网了怎么办?家里路由器突然坏了怎么办?我家里压根就没有网络怎么办?难道我就不能用扫地机器人清理我的地板了?不要什么都扯到云端大数据,要看场景和适用性
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第8楼 回复主题:扫地机器人,6000块和400块有啥区别? 发布时间:2015-10-15 上午9:40

作者: 江波烟雨

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从技术来说,比较优秀,但是从实用尤其是中国市场的实用角度,不适合,没有找到用户的痛点。贵了几千元,要知道几百元的也可以做到自动清扫和回位自动充电,白天上班的时候清洁机器人自己去扫地,一次没有覆盖全就多覆盖几次,这个电费用上十年也达不到几千元吧?反正白天家里没人,也没造成什么妨碍,也有大量的时间可供清洁机器人去工作。
真正的痛点是:
1、扫干净,不要路过了某个地方,还留下残渣头发等;
2、角落和各类不平整不规范地形的清扫;
3、跨越门槛和避免卡到床下或其它狭窄地形的能力;
4、能否提供自动擦地功能?
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