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扫地机器人的路径优化策略
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扫地机器人的路径优化策略
官方公共微信规划式扫地机器人清扫能力对比到底哪个牌子好
要说这两年最火的智能产品莫过于智能扫地机器人了，市场的火爆也引来不少厂家纷纷加入此行业，其中不乏浑水摸鱼，以次充好的厂家。扫地机器人对于很多人来说本来就属于新鲜物品，购买经验本就不足，加上这些厂家的搅局，给很多消费者的挑选增加了更多难度。该如何在机海中选到优质扫地机器人呢？这里小编给大家推荐几款来自国际品牌的智能规划式扫地机器人。
高性价比精品良货浦桑尼克780TS
Proscenic浦桑尼克1996年成立于中国台湾，在智能清洁领域已耕耘20年，拥有该行业多项的国际发明专利。2007年进入日本市场，年度销量突破45万台，位列家电细分类目销售第一名。2012年进入中国大陆市场，2013年大陆销量突破16万台，占扫地机器人中高端市场20%以上市场份额。近期推出的蓝天S、780TS皆有不错的销量。
浦桑尼克780TS中高端市场性价比最高的产品。该机采用iPNAS四段式智能清扫系统，由定位、构图、规划、清扫组成。定位方面，采用无线载波室内定位系统，通过扫地机器人和充电基座上的两枚无线探头双重定位室内坐标，比RPS激光定位使用寿命更长，比vSLAM图像定位更加准确。构图方面，采用HSIR+多点矩阵智能规划系统，在扫地机器人精确、全面的定位基础上，构建准确、全面的室内地图。规划方面，浦桑尼克780TS搭载ARM9芯片，根据地图快速运算清扫路线。清扫方面，在高精度陀螺仪的助力下，弓字形直线移动，高效率完成清扫任务。
浦桑尼克780TS整体配置非常高，主要表现在五个方面。第一，支持阿里小智APP远程控制，我们只要在手机上安装该软件，并绑定扫地机器人即可。第二，应用多普勒效应，设备运行功率随外界环境噪音的变化而自动改变，颇具人性化。第三，标配吸口组件和滚刷组件，二者可以自行更换，满足各种环境下的清扫任务。第四，盲区感光识别，沙发底、床底等不易清洁的区域，加大功率重点清洁。第五，标配180mL大水箱和620cm²大抹布，湿拖、干擦两相宜。
小结：浦桑尼克780TS外观颜值高，香槟色显得非常高档，规划式清洁方式表现突出，智能程度高，整体配置属于市场中高端产品，价格却很亲民，实属意外。
松下MC-WRC67，卡哇伊日系小清新
松下，世界名企，1918年由松下幸之助创立，产品涉及家电、数码视听电子、办公产品、航空等诸多领域。松下旗下扫地机器人拥有三种造型，一是常见的圆盘形，二是D字形，三是勒洛三角形。今天给大家推荐的松下MC-WRC67就是第三种类型。
勒洛三角造型是松下MC-WRC67的主要特点，这种造型在打扫边角的时候，清洁效果显著。习惯了圆盘形和D字形，突然出现一款三角形的扫地机器人，是不是有一种不一样的感觉？此外，清扫方式也是松下MC-WRC67的重要功能，该机采用红外定位规划方案，并拥有五种清扫模式，分别为自动打扫、周密打扫、边角打扫、螺旋打扫、弓形打扫。在完成清扫任务后，可自动回到充电基座充电。
为了保证清洁的彻底性，该机底部配备了拖布组件，面积为150cm²，可惜没有配备水箱。前端的红外探头可检测运行线路上的障碍物，底部拥有5枚感应器，以防止设备跌落。为了长时间工作，该机内置2600mAh电池，官方宣称可持续工作120小时。另外，松下MC-WRC67具有微尘感知功能，可自动识别地面灰尘的多寡，并且可以在手机上安装专用APP，控制扫地机器人工作和设定预约清扫时间。
小结：松下MC-WRC67造型特别，能够比较出色地完成清扫任务，手机控制功能比较鸡肋，实用性不大。
应用谷歌无人驾驶技术Neato D85
Neato是一家专注于扫地机器人的美国企业，成立于2010年，属于扫地机器人领域的后起之秀。虽然成立时间不长，但产品知名度颇大，旗下扫地机器人以RPS激光测距系统和D型直角外观设计著称。
Neato D85发布于2015年，采用RPS激光测距系统，原理和谷歌无人驾驶技术一样，机器顶部的激光雷达不停旋转观测，分析周围情况，配合复杂的数学、几何学、概率理论，绘制房间地图，精确度较高，实用性强。
Neato D85采用SpinFlow增压风道，在启动2秒后即可达到最大负压，配合15度夹角滚刷叶片，有效清洁室内卫生。该机配备3600mAh容量电池，前方和底部都有相应的传感器检测地面危险和障碍物，通过机身上的按键可以设置预约清扫。
小结：Neato D85属于中高端产品，RPS激光测距系统规划性能较好，但工作时雷达不停旋转可能会影响使用寿命，且后期维修成本极高。
韩系精品LG VR6270LVM
LG于1949年成立于韩国首尔，领域覆盖化学能源、电子电器、通讯与服务等领域，是仅次于三星的韩国第二大集团。
LG VR6270LVM是一款出色的规划式扫地机器人，采用智能双眼2.0和RoboNavi运算系统，顶部摄像头扫描天花板，每秒高达30张图片，持续对比连拍图片，同步定位，绘制地图。底部摄像头判断运动距离，识别地板细微变化。
LG VR6270LVM前方有超声传感器，探测范围广，精确度高，甚至能探测玻璃等透明物体，并具有记忆功能，能够记住室内障碍物位置，最大限度避免刮擦、碰撞。在行走到地毯时，会启动强力清扫模式，加大清洁力度，离开地毯时，自动关闭强力模式。同时在底部安装抹布，使机器可以一次性完成吸尘、扫地、擦地的任务。
小结：LG VR6270LVM的颜值较高，酒红色外观非常喜庆，双摄像头定位、规划式清扫、记忆功能、自动探测重点清扫区域等功能都展示出较高的智能性，单产品价格偏高。
美国军工企业民用代表iRobot980
iRobot是美国的军工企业，1990年创立，发明了各型军用、警用、救难、侦测机器人，轻巧实用，被军方、警方、救难单位用于各种不同场合。
iRobot980是iRobot规划式扫地机器人的代表，采用iAdapt2.0导航系统，顶部摄像头获取外界环境数据，在较为复杂的环境中实现实时定位，随后再进行构图和路径规划，以较高效率的清洁模式和全套的传感器来应对混乱的家居，全面覆盖力所能及的位置。
iRobot 980支持相应的APP，能够实现远程控制功能，并拥有断点续扫、智能防撞、感应防跌、定时预约等功能，配备0.3L集尘盒，双模式虚拟障碍墙，3200mAh容量电池，续航在100分钟左右。
小结：作为美国军工企业，产品质量自然不在话下，不过价格也出奇地贵并非任何人都能消费得起。
总体而言，以上智能扫地机器人产品的优势各不相同，但就智能规划性能而言几款产品用的方式都各不相同，优势也各不相同，综合价位、性能、品牌服务等个方面来看浦桑尼克780TS优势明显，也因此在高度扫地机器人领域取得了不错的销量。
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2002年，一直专注于军用机器人研发的美国iRobot公司推出了他们第一款面向家庭用户的产品——Roomba系列扫地机器人。十几年来，扫地机器人已成为家庭中应用最为广泛且深受喜爱的机器人产品，iRobot并非独领风骚。
2010年，同样来自美国的NeatoRobotics公司设计出新的智能导航系统，扫地机器人不再像Roomba一样盲目地在屋里撞来撞去，而是按照自己扫描建立的室内地图合理地规划清扫路径，效率更高。
与此同时，围绕着扫地机器人路径导航的优化，更多的品牌在尝试自己的解决方案。比较有效的是以下几类：
随机触碰式寻路系统
美国iRobot公司作为扫地机器人领域的引领者，最早推出了随机触碰式的路径规划解决方式，通过扫地机器人自身跟环境的不断触碰及设定的算法逻辑来摸索自己的行动路线，其核心在于程序算法和精密的感应系统。
在此基础上，iRobot又推出了智能灯塔导航功能，可在清扫区域划分出更加精细的独立分区，然后按先后顺序清扫房间，能更大程度上确保清扫区域的100%覆盖。
激光测距式导航系统（LaserSmart(TM)MappingandNavigation）
Neato扫地机器人是通过激光测距的方法生成室内地图，在此基础上合理地规划清扫路线，而不是试探着撞来撞去，用户直观的感受是，它看起来比较聪明。其实现原理是：它的顶端设置有一个可旋转的激光发射头和配套接收器，通过发射激光扫描自身到边界每个点的距离，从而生成数字地图，还能根据屋内家具位置的变化实时进行更新。
既然大脑中有了室内地图，Neato还可以聪明地记忆存储位置关系，比如当它因电量不足而自动返回充电完毕以后，能自动从上次返回的节点继续开始清扫。
这才是智能的应有之义。
北极星导航系统（NorthStar(R)NavigationSystem）
类似于室内GPS定位的方法，北极星导航系统的实现原理是在室内建立一个发射信号的模块，机器人通过测算自身跟该信号的偏移角度来确定自己的位置。由于它不能像Neato一样“看见”室内的物体，所以只能在清扫过程中通过自身去触碰来建立室内地图和物体之间的位置关系。
北极星导航系统是美国EvolutionRobotics公司的专利，最早应用于其擦地机器人Mint产品上，2012年9月公司被iRobot收购，随后应用于Braava系列擦地机器人。
图像式测算导航系统
英国Dyson公司去年推出一款扫地机器人360Eye，不过目前还未正式销售。它利用顶部搭载的3摄像头扫描周围的环境，然后结合红外传感器，利用数学运算和几何、三角法测绘出房间的地图，以此来进行导航，并根据前后影像中各个地标的位置变化来判断当前的移动路线，并对其所构建的环境模型进行更新与调整。
之所以能够称之为机器人，是因为它们并不是机械地执行某一个程序，而是有着自己的运算处理中心。面对一个待清扫的空间，扫地机器人可以在熟悉环境的基础上合理地安排出一条最优的行动路线，紧接着要做的，便是确保最大程度的清洁效果。
在清洁方面，扫地机器人一般采用毛刷、滚筒加电机的组合方式，工作时滚筒对向高速旋转卷起地面垃圾，然后利用吸尘马达将垃圾吸至垃圾盒。但一些细节问题的处理上很能显现出水平的高低。比如，防缠绕技术、大范围垃圾检测以及重点清扫能力、爬坡能力、传感器的检测精度、噪音大小等等。
当然，衡量一款优秀的扫地机器人还需要参考很多因素，而路径规划系统和清洁系统无疑是最为关键的两点。考虑到长期的研发成本以及各类高精度传感器的物料成本，某种程度上，过低价位的扫地机器人基本属于不能用的地步（显得又笨又扫不干净）。
目前，国内大多数品牌的扫地机器人采用的都是随机触碰式寻路系统，而这些核心算法都需要长时期的积淀优化，他们很难有较好的使用体验。更有一些公司在基本功都没做好的情况下，开始增加新的噱头。比如给扫地机器人加上云摄像头，宣称要做家庭的云守护机器人。可预见的是，这对于企业本身及消费者来说，都不是什么好事。
文/白腾飞&
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