从避障技术角度选到聪明的扫地机器人

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这是我们肉眼看到的扫地机，你能看出它的颜色大小和材质。

这是红外热成像下的扫地机，你能看出机器哪个部位在发热，发热温度有多少。

这是红外夜视下的扫地机，只有在这个视角下，才能看到机身工作时，肉眼不可见的激光光束。

看清它是如何进行避障、建图、行进、防坠落的。

我凑齐了2018年到2023年非常有代表性的6台机器，从初代到最新，从1000到5000。今天就来看看5年时间了，扫地机器人的避障技术，究竟发展到了哪种地步，以及怎么样才能选到聪明、也就是避障能力强的扫地机器人。

一代机器人避障

这是2018年的米家1S，我们可以叫它1代扫地机，外观和最新的产品看起来区别也不大。

夜视的视角下，我们看到发光的地方有三处，顶部、侧面和底部，这三处最新款的扫地机也一样有，所以我仔细给大家介绍一下。

顶部凸起的这个是导航雷达。它会一圈圈的全屋扫，通过激光反射回来的用时来判断边界在哪里，距离自己有多远time of flight。

导航、建图和定位就是靠的它。

绝大部分机器都有。

少数没有的，也只是把它下沉到机器里面去了。换成从前面留的缝进行侦测，好处是这样可以让机身更纤薄，能钻入更低矮的区域。

区别是别的机器一扫一圈，它就只能扫面前的扇形区域，单位时间内获取到的信息相对少一些，所以定位和导航时速度可能会略慢。下沉到机内也占用了机身宝贵的空间，需要机器里面组件设计的更精密。

如果地图显示这样的话。

说明那里是个雷达可以穿透的材质，比如透明玻璃。

侧面这个是延边传感器，是用来控制机器与墙面障碍物始终保持1厘米左右的距离用的。

也能保护机身与墙面和障碍物不发生碰撞，实现绕柱，便于清扫墙面缝隙等清洁死角。

底部这几个是悬崖传感器，绝大多数人都用不上，是复式或者多层用户需要的。

通过信号返回时间判断是不是悬空。某个雷达信号返回时间久了，说明那侧是悬空的，就不往那走了。

你用手挡住它就认为是平地了，就掉下来了。

不干扰它就会实现悬空判断，不会坠落，很简单的逻辑。

前面这个是碰撞模组，当发生碰撞后会压住里面的微动开关，从而实现障碍物的判断，进行转向。

所以1代，啊不，大部分低价扫地机器人的清扫逻辑都是：顶部导航雷达先建图、清扫时再用它画个框、通过算法在圈内依靠延边传感器沿图撞着清扫+蛇形走位。

沿边传感器在右侧，所以都是从左往右扫，碰撞传感器遇到障碍物同样也是右转。

较轻、能撞的动、没有触发传感器时，就认为没有障碍物，就会推着东西走。

所以一代扫地机整体来看更像是个拿着拐杖扶着走的盲人。虽然能把地面扫干净，但容易卡东西和让人解救，会把垃圾桶鞋子推的到处都是，主动避让能力约等于无。

二代机器人避障

所以出现了2代机器人。

正前方多了激光雷达

这样可以提前判断障碍物的存在并减速。

然后再用延边传感器进行秦王绕柱，很好地主动规避了障碍物，极大地减少了碰撞次数。

但这时的雷达，只能识别出障碍物的高低和距离，知道前面有东西，但不知道是什么东西，也不知道障碍物的准确轮廓。属于较低的图像处理水平。顶部雷达多了个按压传感器，过矮硬钻会触发里面的微动，不继续前行执行脱困程序。

1代没这玩意，勉强能过的地方都会硬挤，你看这上面磨的。

碰撞传感器依旧保留。包括最新的扫地机也都有保留，遇到花盆、体重秤之类的扁底座障碍物时还有用。因为前面雷达和延边雷达、都扫描不到这类东西，需要进行辅助判断。

所以2代机器人，基本上能规避掉绝大多数的障碍物了，清扫前只需要你满屋转一圈，把小东西和线材整理下，已经算是很好用了。

三代机器人避障

三代机器人，也就是2023年现在的次旗舰产品。

避障雷达已经升级为能获取物品深度信息的结构光。

就是人脸门锁、银行活体识别、手机面部解锁的那个技术。

壁障精度有了显著提高，行为看似没什么区别，但芯片已经能识别出障碍物的大概形状和尺寸。

但结构光的图案还都是编码，识别不了物体准确是什么，不能实现不同物品的策略性避障。

对它来说障碍物都是障碍物，没什么区别，插板大部分时候能规避开，但不绝对。

雷达扫描不到低矮的线材时，就还是会缠上。

实际上小体积的积木玩具等东西，对所有扫地机来说都是个难题。

没有特定形状、扫描不到也撞击不到，所以就很难判断出来，基本都会被吸走或卡机器下面。

相信大家都看到过这个图。

所以我拿红豆沙极为逼真的模拟了下宠物的奥利给，测试3代扫地机能否处理。

不出所料，也是一样识别不出来。

但从3代机器开始，机身更好的利用了空间，集成了拖地模组，可以同时扫拖一体了。

多了地面材质传感器，能根据瓷砖、木地板、地毯反射光的不同，来实施不同的清扫策略。

比如沿木地板的纹路清扫，这样能把木板缝隙清扫的更干净。

遇地毯自动增大吸力，自动提升湿拖布，避免污染地毯。

也有选择最后清扫地毯、直接把拖布留在基站的，可以有很多的选择。

所以3代扫地机器人等于从盲人变成了近视眼，能勉强看清东西了，但还是难免踩到奥利给。小东西和线材也是不太好搞定。

四代机器人避障

最后就是最新的4代扫地机器人了。

四代最大的特点是加入了曾经出现过又消失的摄像头。

有了图像采集就能把拍到的多角度内容利用AI与障碍数据库相匹配，得出障碍物准确是什么东西了。就可以实现对应的避让距离。目前已经能识别出几十种。

比如如果是最容易缠绕的插线板，就加大环绕半径，尽可能的远离。

试了下不只是准确形状的物体，插板即使只有插头、线也能识别出来。

发现拿它找拖鞋挺好用，一下就能找到。

我站在旁边拍摄也能识别出来我的两只鞋。

也可以智能识别宠物区，避让饮食区、猫砂盆和宠物等。

但由于不是红外摄像头了，比较依赖光线，所以机身上会装个补光灯，不过也有全夜视微光的摄像头。

对于零散小东西，体积略大还行。小了的话还是识别不了。

红豆沙也试了，一样也是大点的能判断出来是障碍绕着走。

小了一样避免不了。养大型犬的朋友可以松口气了哈哈。

顶部雷达这里又叠加了麦克风，可以直接语音呼叫清扫非常省事。而且这个是不需要米系、苹果系全屋智能的。只要有网，连上就能语音控制，喊一声后就能让它去打扫“客厅”“主卧”。

也可以远程遥控的时候，找到人进行语音对话。

所以 4代扫地机终于有了，正常人的视力和思维，能实现插线板线材的绝对规避，但对小东西和奥利给依旧还得再升级，毕竟奥利给的形状那么多，还有稀有稠的，感觉加入个气味传感器才比较靠谱些，遇到直接让机器报警就行了，还扫啥...摄像头避障能力更强但难免会涉及隐私问题，这部分厂商也有考虑到。如果有人联机使用，扫地机会每隔几秒重复提示“有人在使用摄像头“进行提醒。机身也都会设置物理关闭按钮。

有摄像头的这类扫地机拿来送礼、特别是送老人的话反而最合适。许多老人接受不了装监控、摄像头，有了扫地机就不用再说服他们了。能随时看到和对话。即使人不在客厅，打电话没人接时，也能遥控操作扫地机器去其他房间寻找，也支持语音和录像。

看到这里，相信随便给你个扫地机，只看外观应该就能知道它的水平了吧？

详情里面准确描述有“摄像头”三个字、能视频语音的、有补光灯/微光全彩的、就是四代避障能力扫地机。

--------------------四代代表性产品----------------------

追觅X20Pro

追觅X30Pro

石头P10Pro

科沃斯X2Pro

科沃斯T10 OMNI

主打结构光、扫拖一体的就是三代。家里插板线材不多，不那么凌乱的话，三代也足够用，价位适中。

------------------三代代表性产品-------------------

追觅

追觅S10系列

米家小米全能扫拖机器人2

石头P10

云鲸J4

科沃斯T20S PRO

美的灵眸V12

二代也不是不行，就是这类产品上市时间太久，可选的不多，没有3代有性价比。

--------------------二代代表性产品-----------------------

小米

小米免洗扫地机器人2

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我们下期再见~

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