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科沃斯N8 PRO “零误撞”的结构光技术扫地机器人到底怎么样

abrams2415 20-12-05 关注

创作立场声明:产品为品牌方送测。8年扫地机使用经验,全文用动态图来展示这款结构光扫地机超强的避障和路线规划能力。站在绝对中立角度,欢迎理性讨论~

一、前言

各位好,我是abrams2415。早在10年前扫地机器人还是个又贵又新奇的玩意,当时很多人图新鲜(包括我)买回家发现它是个“傻子”。

科沃斯N8 PRO “零误撞”的结构光技术扫地机器人到底怎么样

▲当时买到的都是这种随机算法扫地机器人,扫到哪里全凭运气。根本无法做到全屋覆盖

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▲随着科技的进步,13年时候Neato推出了世界上第一款基于LDS激光导航算法的扫地机,这才使扫地机机器人清扫效率提高,真正做到了“全屋覆盖清扫”。 当时花了重金从美亚海淘回3台Neato XV-21,每台算上运费在5000元左右、在当时可谓非常贵了。可惜没过多久3台陆续出现问题。比如激光头卡住、主板烧掉、驱动轮电机故障等等,反正各种问题不断

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▲仗着自己是海龟汽车工程硕士,把三台全部拆开,研究内部构造。终于靠各种完好零件又拼凑出一台正常工作的

再后来每年都陆续入手新款扫地机,用过的扫地机应该有20多台了。对扫地机器人可谓是研究的非常透彻。那么我先来科普一下目前市面上扫地机机器人的不同路径规划和导航技术。



二、路径规划

2.1 随机算法

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▲早期的扫地机(2012年左右)都是这种随机路线算法,目前仍旧存在于一些价格低廉的扫地机上。这种扫地机完全没有扫地规划可言,扫到就是“幸运”、扫不到就是“运气差”;还容易把家具边角撞坏,所以非常不推荐这类扫地机



2.2 LDS激光导航

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LDS激光导航技术第一个应用于扫地机品牌的是Neato,可以说是目前最稳定、最主流的定位导航方法。但由于结构和工作原理的限制,激光雷达导航也有几个缺点:

1、激光雷达头裸露,防水防尘能力差;

2、遇到深色物体,光线反射差,定位容易出现错误;

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▲家里17年买的科沃斯T5 NEO,LDS激光导航算法可基本覆盖全屋地面。遇到桌腿也能进行环绕清扫



2.3 vSLAM视觉导航

vSLAM视觉导航技术是一种利用机器人视觉系统实现自主定位与地图构建的系统。其优势是摄像头硬件成本低。但除此之外,缺点也非常多。比如对环境光要求较高,过亮过暗都无法工作、无法和激光导航一样实时察觉新增障碍物,只能靠碰撞感知其存在。定位精度也不够理想。

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▲比如iRobot Roomba i7就用了视觉导航技术(扫地机正面有个45°前置摄像头),它的地图无法一次性生成,需运行绘制地图程序多次才能够得到一张房屋地图。数字地图看似平整,实际上缺少很多信息,比如餐桌腿、茶几。而且对于新增的障碍物不能做到在数字地图中实时显示



2.4 dToF导航

dToF英文名为Direct-Time of flight,中文直译为直接飞行时间。工作原理是应用设备会首先发射光脉冲,当光脉冲遇见障碍物时会发生反射,已知光的传播速度是一定的,当距离不同时,接收反射光线的时间也不同,通过记录光脉冲的反射时间,就可以计算出光脉冲发射位置到物体位置的距离,不断的重复这一过程,就能绘制出物体的3D形态。dToF雷达首次被苹果用在其新的iPad中,而科沃斯把dToF导航作为扫地机器人的主导航系统在行业应用上还是首次。

在技术原理上dToF比其他两种导航方式有着天然的优势,例如精度更高、探测距离更远、寿命更长、功耗更低等等。

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▲本文中主角科沃斯N8 PRO,就采用了视觉导航技术。特点是全封闭式传感器设计、避免异物和灰尘进入造成损坏。

阶段总结:

所以从绘制家庭地图,自动规划清扫路线看

dToF>LDS激光导航>vSLAM视觉导航>随机算法





三、躲避障碍技术

路径规划+避障技术是扫地机器人顺利进行地面清扫的前提。越是厉害的避障技术,效率越高,对家居磨损程度越小,越不会被东西缠绕造成清洁失败。

传统扫地机多是采用的超声波或红外线对前方物体进行探测。

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▲比如米家机器人和360都采用超声波避障,缺点是不精确。它通过不断碰撞感知前方物体。所以我的米家一代扫地机前面伤痕累累,无奈只能粘上一圈防撞条来保护家具


3D结构光技术

3D结构光技术应该不用我多说,iPhone的主要解锁方式。它能感知前方物体的三维信息。而科沃斯已经把结构光技术带到了扫地机上,红外2D避障反馈给扫地机器人的是前方是否有物体,而3D则能直接反馈物体的三维详细信息,大到桌腿,小到数据线都能进行识别并规避。

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▲之前什么值得买众测拿到的科沃斯T8 Power扫地机正前布置了3D结构光--它正中是一台摄像头,两边则是结构光点阵投射器。这次科沃斯把这个技术也放在了N8 PRO上

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▲iRobot Roomba i7和云鲸正前避障都是普通的2D红外线

来看一下它们的避障技术在实际中的情况:

iRobot Roomba i7 (2D红外)

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▲iRobot的2D红外避障检测不到电源线,径直碾压了过去。非常容易造成缠绕

云鲸拖扫一体机

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▲云鲸前面的红外线避障同样检测不到电源线,最后滚轮卡住报错

科沃斯地宝N8 PRO

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▲接下来这篇文章主角科沃斯地宝DEEBOT N8 PRO的 TrueDetect 3D结构光技术检测到了电源线,和它始终保持距离、在电源线四周进行清扫


阶段总结:

所以从实际侦测障碍物并躲避性能来说,

3D结构光技术>红外线和超声波

在什么值得买众测科沃斯T8 POWER扫地机器人以后,我成了科沃斯扫地机的粉丝。最近得知最新的地宝DEEBOT N8 PRO预售了,想着赶紧测试一下性能如何。那么随我一起看看吧。




四、地宝DEEBOT N8 PRO开箱


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▲双11期间入的地宝T8 MAX和自动集尘座还没开箱,就又到了这款地宝DEEBOT N8 PRO。今天主要来说说后面入的这款

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▲地宝DEEBOT N8 PRO装箱清单一览

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▲正面盖板为磨砂黑材质,相比白色更耐脏

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▲TureDetect 3D字样预示着这台科沃斯地宝DEEBOT N8 PRO有着3D结构光功能

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▲顶部凸起的是dToF传感器,在不同角度观看光线会发生变化。同时还内置有压力反馈,避免钻床底等场景清扫时卡住

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▲dToF传感器采用全封闭式设计、避免异物和灰尘进入造成损坏

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▲盖子下扫地机布局如上图所示

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▲集尘盒和机身有黑色密封圈,保证气密性不发生泄露。集尘盒有个提手,同时也是固定装置,可单手进行拆装。老人孩子都能操作

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▲大容量集尘盒带金属初级滤网,还有海绵预滤网。提高了主HEPA滤网的寿命(主滤网还支持水洗)

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▲地宝DEEBOT N8 PRO反面共6个悬崖传感器,防止机器工作时意外跌落造成危险。特别是有楼梯的家庭,绝对不会滚落下去

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▲之前用夜视仪拍的地宝T5 NEO红外线和激光束(肉眼无法观察到只能拿夜视仪)这边红色圆圈照地的是悬崖传感器发出的红外光束,黄色箭头是LDS激光模块发出的点状激光束。本文主角N8 PRO底部传感器配置是一样的

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科沃斯N8 PRO “零误撞”的结构光技术扫地机器人到底怎么样

▲N8 PRO采用的是胶毛一体软刷,兼顾了清扫效果和抑制噪音

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▲滚刷可以上下浮动,这是为了让主刷在不同地形下始终贴地清扫

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▲N8 PRO 的驱动轮花纹是专门设计的,有左右错开的花纹,为的是在湿拖时提供最大抓地力、避免打滑现象发生。同时驱动轮有弹力,始终贴合地面提供驱动力。避免扫地机遇到障碍物上翘轮子离地失去动力

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▲地宝DEEBOT N8 PRO正前方则是3D结构光装置,和iPhone刘海屏内的配置基本一样:由左右激光投射器负责投射前方物体,再由摄像头辅助捕获被测物体来确定前方空间状态。小到电源数据线,大到桌腿都能进行分辨

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▲地宝DEEBOT N8 PRO可支持电控水箱拖地,它的出水方式采用蠕动泵,黄色箭头所示、通过调节电机转速来实现精确到毫升的出水量



五、N8 PRO结构光避障实测

说到扫地机避障功能,这里不说随机算法和视觉定位扫地机,因为市面上可以说95%的激光导航扫地机对避障做的都不好!

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▲我家这台激光导航扫地机用了3年,把家里墙角都摩秃撸了皮。不得以只能在机身周围缠上防撞条,真的丑

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▲由于算法的问题,滚刷把风扇底座都磨秃了

那么这台科沃斯地宝DEEBOT N8 PRO前部装有结构光+3D成像算法避障到底怎么样呢?

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▲只要在手机APP中开启3D避障就能激活该功能。激活后即使故意把电源线放在扫地机前进路线上它都会及时发现并避开

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▲TrueDetect 3D算法宣传说能感知各种各样的障碍物,主动避开了风扇底座。害,以后风扇底座再也不会被磨坏了

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▲清扫时扫地机未摩擦到沙发边缘,再也不用担心真皮皮面磨损产生痕迹了

以后扫着扫着脱在地上的拖鞋不知去向,全屋寻找拖鞋最后发现在床底深处的尴尬场景再也不会出现了。科沃斯N8 PRO “零误撞”的结构光技术扫地机器人到底怎么样


六、清扫效果

6.1 清洁度

这款科沃斯N8 PRO升级了风机,最大吸力达2600Pa。那么它的实际效果如何呢?

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▲在地上撒上玉米粒和黑芝麻,分别模拟大型污渍和细微污渍。可看到地面的所以垃圾都被吸走了

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▲地宝N8 PRO高度合适,正好能钻进床底进行清洁。胶毛一体刷+大吸力,床底清扫的干干净净


微尘清洁能力:

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▲科沃斯的胶毛一体主刷,清扫微尘效果要比纯胶主刷好很多。毕竟实际生活中也是毛刷刷的干净才对。上图是很细粉末状荧光粉,扫地机清扫后地面无可见荧光



6.2 拖地效果

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▲包装内附带了两种拖布,一种是机身上自带的可水洗抹布,一种是免洗湿拖布,免洗湿拖布预先带有除菌液,除菌率达99.9%

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▲装上水箱组件后,它的拖地抹布较宽,覆盖到了驱动轮后部,这样的好处是拖地时避免驱动轮留下痕迹

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▲每次厨房烧完饭,地面总会占上黑脚印。在水箱支架上放上一片一次性拖布,就能把地面拖干净

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▲近距离看下,黑脚印被拖布擦拭干净了

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▲擦拭干净后撕下一次性拖布扔掉即可,非常方便




七、运行噪音

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▲地宝N8 PRO共4个吸力档位,可在APP中进行吸力选择

1、静音档平均噪音:53.8dB

2、标准档平均噪音:55dB

3、强劲档平均噪音:58dB

4、超强档平均噪音:63dB

在距离约1米远的位置,即使在超强档下,它的噪音63dB也比我家小米扫地机底不少(小米65dB)。平时清扫使用标准档模式55dB,不会有明显嘈杂感。


八、手机APP功能

科沃斯N8 PRO “零误撞”的结构光技术扫地机器人到底怎么样

▲科沃斯扫地机的APP在app store里有两款,N8 PRO需下载ECOVACSHOME。根据APP中的提示一步步连上,非常简便

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▲ECOVACSHOME APP主界面,家里有多台扫地机情况下可分别对它们进行操作(注意数字地图下方不平整实际上是客厅镜子反射了传感器发射的激光导致,并不是机器故障)

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▲根据TrueMapping能够精确的绘制并生成数字地图

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▲第一次运行并绘制完地图后,会根据户型内房间数量自动生成房间代码。可自由选择房间清扫顺序。我这边设置的先卧室、书房、再客厅、最后才是厕所

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▲不光能设置清扫顺序,每间房吸力、清扫次数(最大两次)、拖地水量都能进行设置。比如书房我设置了清扫两次,水量中;而到了厕所水量设置为少

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▲地宝 N8 PRO支持最多3张数字地图的保存,对复式楼层支持较好。而且它能对每张地图设置禁区、虚拟墙、区域分类等操作

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▲当设置好禁区后,地宝绝不会越雷池一步。很适合家有皮大王、一地乐高零件的家庭使用




九、总结

科沃斯地宝DEEBOT N8 PRO的TureDetect 3D感知避障,结合人脸识别级别结构光+3D成像算法,用过iPhone的应该清楚结构光强悍之处:它可扫描面部表情做成表情包。因此结构光是观察细致的,再结合扫地机前部中间摄像头,实测做到了不触碰家具表面,遇电线绕行。真正做到了“零误撞”。

当启动3D避障后室内有些需触碰才能进入的刁钻角落地宝就无法覆盖, 这时可在APP中关闭TrueDetect 3D避障功能,有效扫地面积会增加。因此结合自身家庭实际地形选择开启或关闭是最好的选择。

总结这台扫地机优点如下:

1、免洗湿拖布即用即抛,除菌率 99.9%,清洁效果很强。

2、因为 TrueDetect 3D 避障功能,可以向上向下探测台阶,当台阶高度高于2 厘米时会回退防止卡住;向下有台阶可以回退防止跌落。

3、TrueDetect 3D 避障功能实际使用对数据线、电线、家具和玩具都有很好的识别能力、能进行不触碰式绕行。降低磨损家具及缠绕风险。

4、可储存多张数字地图,复式使用可快速调取当前楼层分区、禁区等内容。

5、APP 可选择功能较多,地图建模准确,能选择自定义房间清扫顺序、划分禁区等操作。

6、运行噪音最大档 1 米处为 62dB,噪音抑制尚可。


不足之处:

1、如果说有什么不足之处,那就是与T8相比没有高频震动擦地的强拖水箱。但我觉得清洁能力一般家庭也是够用了。


关于科沃斯新品地宝的评测就到这里了,如果最近有购买扫拖机器人需求的,可以关注下这款科沃斯地宝DEEBOT N8 PRO,性价比还是非常不错的,双十二活动价只要1999哦


小编注:本文作者@abrams2415 是什么值得买首席生活家,他的个人自媒体信息为:

新浪微博:@abrams2415

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全部评论 (10)
隔壁发发
1
2020-12-08

结构光那里软的明显,建议下次都用长线,写软文都不用心,差评

abrams2415
0
2020-12-17
艾力绅咕咕: 谁知道这和科沃斯t8有什么区别,感觉一模一样啊 1

少了强拖模块啊。文章说了

艾力绅咕咕
0
2020-12-17

谁知道这和科沃斯t8有什么区别,感觉一模一样啊

abrams2415
0
2020-12-08
晴天飘小雨: 机器人关键是清洁率丶避障和通过性,线路的规划才是重点好不?早期irobot哪种你所说的看起杂乱无章象苍蝇乱飞的扫地,在它家的清扫轨迹追踪宣传片可见到是能全面覆盖清洁的。我的认知中,什么头什么硬件的没用,和我说线路规划算法 1

我哪里说irobot像无头苍蝇了?你没看到我里面说它能做到全屋覆盖,但地图生成的较为缓慢要好几次,而且对新增障碍物反应迟缓不会出现在数字地图里。看看清楚

abrams2415
0
2020-12-08
隔壁发发: 结构光那里软的明显,建议下次都用长线,写软文都不用心,差评 1

怎么就软文了,本来就是这样,视觉和超声波能探测到数据线?别说长线,短线。都一样

晴天飘小雨
0
2020-12-08
晴天飘小雨: 机器人关键是清洁率丶避障和通过性,线路的规划才是重点好不?早期irobot哪种你所说的看起杂乱无章象苍蝇乱飞的扫地,在它家的清扫轨迹追踪宣传片可见到是能全面覆盖清洁的。我的认知中,什么头什么硬件的没用,和我说线路规划算法 1

我家一直用irobot 390 + 小米 ,暂时没试过有撞击的痕迹。

晴天飘小雨
0
2020-12-08

机器人关键是清洁率丶避障和通过性,线路的规划才是重点好不?早期irobot哪种你所说的看起杂乱无章象苍蝇乱飞的扫地,在它家的清扫轨迹追踪宣传片可见到是能全面覆盖清洁的。我的认知中,什么头什么硬件的没用,和我说线路规划算法

夜深哥
0
2020-12-06

买买买买就对了

abrams2415
0
2020-12-05
庄酷: 还好我当年买的irebot机器人,现在还能用 1

哈哈当年irobot和neato都有,后来选择了neato的激光路线

庄酷
0
2020-12-05

还好我当年买的irebot机器人,现在还能用

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