掃地機(jī)重燃路線之爭(zhēng)

作者 | 山竹

出品 | 鋅產(chǎn)業(yè)（公眾號(hào)：xinchanye2021）

奧維云網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2022年，國(guó)內(nèi)掃地機(jī)器人銷量441萬(wàn)臺(tái)，同比下降24%。

這是國(guó)內(nèi)掃地機(jī)器人銷量持續(xù)下降的第二年，也是掃地機(jī)器人品類沖擊高端化的第二年。

實(shí)際上，據(jù)鋅產(chǎn)業(yè)了解，如今幾家主流掃地機(jī)廠商無(wú)論是主推產(chǎn)品、還是暢銷產(chǎn)品，都是各家的高端機(jī)型。

時(shí)至今日，掃地機(jī)似乎只剩下“蘋(píng)果機(jī)”。

這樣的局面雖然抬高了掃地機(jī)的消費(fèi)門(mén)檻，但也間接地為掃地機(jī)品類新技術(shù)開(kāi)發(fā)帶來(lái)了一塊不錯(cuò)的土壤。

正因如此，即便今年掃地機(jī)銷量依舊不佳，我們還是能夠看到，這一產(chǎn)品正在發(fā)生著新的變化。

這一年，掃地機(jī)依然有新故事在發(fā)生，甚至重新燃起了路線之爭(zhēng)。

01「方形機(jī)」重回戰(zhàn)場(chǎng)

2023年8月17日晚，在上海西岸藝術(shù)中心，科沃斯舉行了一場(chǎng)規(guī)模宏大的新品發(fā)布會(huì)，也是在這場(chǎng)發(fā)布會(huì)上，科沃斯CEO錢(qián)程官宣了掃地機(jī)新品X2的發(fā)布。

這是時(shí)隔兩年后，科沃斯X系列掃地機(jī)再次上新。

相較于上一次X1打出的「全能基站」，今年科沃斯重新啟用了方形機(jī)身設(shè)計(jì)，關(guān)于「圓形機(jī)身」和「方形機(jī)身」的路線之爭(zhēng)，也再次躍然紙面。

其實(shí)，一直以來(lái)，掃地機(jī)并非都是「圓形機(jī)身」。

例如，曾經(jīng)的全球掃地機(jī)器人一哥iRobot，其在2019年發(fā)布的Roomba S9+經(jīng)典機(jī)型，就是一款方形掃地機(jī)，而且是與今年科沃斯發(fā)布的地寶X2類似的「方頭圓尾」D形設(shè)計(jì)。

無(wú)論是在工業(yè)設(shè)計(jì)，還是家電產(chǎn)品都有較高市場(chǎng)地位的日本制造業(yè)，更是造出過(guò)各種異形掃地機(jī)。

松下在2015年曾推出過(guò)三角形掃地機(jī)Rulo，三星更是在2021年的美國(guó)CES展會(huì)上，展出過(guò)獨(dú)特的異形掃地機(jī)Jet Bot AI+。

那么，為什么「圓形機(jī)身」設(shè)計(jì)會(huì)在近些年逐漸成為掃地機(jī)主流造型呢？

這其中主要有兩個(gè)原因：

第一，早年間基于隨機(jī)碰撞的掃地機(jī)更適合設(shè)計(jì)成「圓形機(jī)身」，以避免對(duì)家電家具造成磕碰、損傷；

第二，「圓形機(jī)身」更方便傳感器在機(jī)身周身部署，也更適合在緊湊的家庭環(huán)境下旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)。

于是，在弱人工智能時(shí)代，「圓形機(jī)身」既規(guī)避了掃地機(jī)對(duì)本就不完善的感知智能和認(rèn)知智能的過(guò)度依賴，也讓這一產(chǎn)品在家庭環(huán)境下恰如其分地發(fā)揮出了各種傳感器的作用。

掃地機(jī)在過(guò)往幾年里融合了越來(lái)越多的傳感器，定位導(dǎo)航能力也在潛移默化中逐漸養(yǎng)成。

既然「圓形機(jī)身」設(shè)計(jì)有這么多優(yōu)點(diǎn)，科沃斯為什么還要將掃地機(jī)機(jī)身設(shè)計(jì)成方形的呢？

這就不得不提到「圓形機(jī)身」設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)法規(guī)避的缺點(diǎn)——難以輕薄化。

尤其機(jī)身上方用于定位導(dǎo)航的LDS激光雷達(dá)，成了掃地機(jī)輕薄化道路上的一大阻礙。

難以輕薄化帶來(lái)的直接痛點(diǎn)是，10cm以上的厚度，讓掃地機(jī)無(wú)法進(jìn)入諸如床、沙發(fā)、茶幾等部分低矮家具下方，掃地機(jī)的清潔廣度受到了一定的限制。

實(shí)際上，在LDS激光雷達(dá)方案還沒(méi)有流行起來(lái)的2015年，科沃斯就曾嘗試推出過(guò)一款名為地寶D35（CEN350）的掃地機(jī)，這款采用「方形機(jī)身」設(shè)計(jì)的掃地機(jī)，一大主打特性正是輕薄。

彼時(shí)，掃地機(jī)還處于隨機(jī)碰撞的年代，這類掃地機(jī)雖然機(jī)身高度能夠做到10cm以下，但還沒(méi)有什么定位導(dǎo)航能力可言，清潔能力自然也就沒(méi)有什么驚艷的表現(xiàn)。

2018年LDS激光雷達(dá)在掃地機(jī)上的普及，可以說(shuō)是一次導(dǎo)航定位性能和清潔廣度之間的取舍。

在那個(gè)掃地機(jī)導(dǎo)航定位性能嚴(yán)重缺失的年代，這樣的選擇并不難做，而后來(lái)的掃地機(jī)爆發(fā)式增長(zhǎng)也證明了，當(dāng)時(shí)用導(dǎo)航定位能力換清潔廣度的選擇，確實(shí)做對(duì)了。

時(shí)隔多年后，當(dāng)重新采用「方形機(jī)身」設(shè)計(jì)時(shí)，錢(qián)程稱，掃地機(jī)器人在智能和功能上的升級(jí)迭代，讓更輕薄的「方形機(jī)身」設(shè)計(jì)成為了可能。

而要想通過(guò)「方形機(jī)身」設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)掃地機(jī)的輕薄化，關(guān)鍵在于找到一個(gè)原有LDS激光雷達(dá)的替代方案。

于是，科沃斯引入了半固態(tài)激光雷達(dá)。

02激光雷達(dá)改弦易張

作為掃地機(jī)定位導(dǎo)航的靈魂部件，也是掃地機(jī)能夠上量的關(guān)鍵技術(shù)，激光雷達(dá)方案一直影響著掃地機(jī)的演進(jìn)進(jìn)程。

在引入激光雷達(dá)方案之前，除了iRobot極度推崇視覺(jué)方案、每年投入上千萬(wàn)美元在視覺(jué)技術(shù)研發(fā)上之外，大部分廠商仍是基于紅外傳感、IMU慣導(dǎo)方案，彼時(shí)的掃地機(jī)運(yùn)動(dòng)能力并不理想。

直到2010年，LDS激光雷達(dá)技術(shù)正式被Neato引入到掃地機(jī)，掃地機(jī)才開(kāi)始有了全局規(guī)劃能力。只不過(guò)，當(dāng)時(shí)的激光雷達(dá)方案，還不足以支撐起掃地機(jī)在家庭復(fù)雜地形中的運(yùn)行。

國(guó)內(nèi)掃地機(jī)上的LDS激光雷達(dá)方案進(jìn)入成熟期是在2018年，也是在這一年，中國(guó)掃地機(jī)器人出貨量達(dá)到了613萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)45.2%，掃地機(jī)實(shí)現(xiàn)了一波階躍式增長(zhǎng)。

這之后的幾年里，LDS激光雷達(dá)就成了掃地機(jī)定位導(dǎo)航的主力方案，與此同時(shí)，諸如3D結(jié)構(gòu)光、RGB攝像頭等越來(lái)越多的傳感器也逐漸被調(diào)入到掃地機(jī)定位導(dǎo)航方案的新配方中。

LDS激光雷達(dá)原理上屬于機(jī)械式激光雷達(dá)，通過(guò)內(nèi)部電機(jī)帶動(dòng)光機(jī)不斷旋轉(zhuǎn)，對(duì)周圍環(huán)境發(fā)射脈沖，經(jīng)由物體反射回來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)三角測(cè)距。

正是由于這樣的工作原理，這類激光雷達(dá)只能放在掃地機(jī)頂部，也就使得掃地機(jī)整機(jī)高度普遍高于10cm。

不過(guò)，激光雷達(dá)不只有這一種，另外還有半固態(tài)激光雷達(dá)和固態(tài)激光雷達(dá)也在同步演進(jìn)。

后兩者摒棄了機(jī)械式激光雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)模組，例如，相對(duì)于LDS激光雷達(dá)整個(gè)模組都需要轉(zhuǎn)動(dòng)，半固態(tài)激光雷達(dá)只有旋轉(zhuǎn)鏡（轉(zhuǎn)鏡式）在旋轉(zhuǎn)。

自動(dòng)駕駛領(lǐng)域資深行業(yè)人士郭嘉（化名）告訴鋅產(chǎn)業(yè)，“其實(shí)乘用車從2020年就開(kāi)始采用半固態(tài)激光雷達(dá)，這對(duì)半固態(tài)激光雷達(dá)供應(yīng)鏈成熟起到了一定的推動(dòng)作用。”

“以半固態(tài)激光雷達(dá)中的光源為例，此前大家用的都是諸如歐司朗這樣國(guó)外廠商的光源器件，現(xiàn)如今，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有不少這類器件成熟的供應(yīng)商。”

半固態(tài)激光雷達(dá)國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈的成熟，讓其進(jìn)一步下沉到掃地機(jī)上成為了可能。

由于減少了旋轉(zhuǎn)器件，半固態(tài)激光雷達(dá)相較于機(jī)械式激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，理論壽命也變得更長(zhǎng)。

然而，半固態(tài)激光雷達(dá)也有自己內(nèi)在的不足，除了現(xiàn)階段技術(shù)成熟度不如機(jī)械式激光雷達(dá)外，其探測(cè)極限范圍（橫向）只有120°。

這也是為什么科沃斯在將半固態(tài)激光雷達(dá)方案應(yīng)用到掃地機(jī)上時(shí)，改用兩組收發(fā)器件來(lái)實(shí)現(xiàn)210°范圍的探測(cè)（中間重合的30°用于位置標(biāo)定）的原因。

郭嘉告訴鋅產(chǎn)業(yè)，“由于增加了一組收發(fā)器件，光路也更加復(fù)雜，而兩組收發(fā)器件需要進(jìn)行標(biāo)定，對(duì)于SLAM算法也會(huì)有更高要求，有可能會(huì)進(jìn)一步影響清潔效率。”

不過(guò)，他也指出，“由于使用環(huán)境不同，掃地機(jī)上的半固態(tài)激光雷達(dá)的設(shè)計(jì)難度遠(yuǎn)比車用的要低，而且定位精度相對(duì)車用半固態(tài)激光雷達(dá)也會(huì)好一些，家庭環(huán)境幾十米內(nèi)做到1cm的定位精度并不難。”

至于「方形機(jī)身」設(shè)計(jì)+半固態(tài)激光雷達(dá)，在定位導(dǎo)航和清潔廣度的綜合能力上，是否優(yōu)于「圓形機(jī)身」設(shè)計(jì)+LDS激光雷達(dá)，一位掃地機(jī)行業(yè)資深人士陸遜（化名）告訴鋅產(chǎn)業(yè)：

“「方形機(jī)身」設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)邏輯更簡(jiǎn)單，可以有效提高清潔效率；而從LDS激光雷達(dá)變成半固態(tài)激光雷達(dá)，綜合能力最多持平、大概率會(huì)下降。”

陸遜進(jìn)一步指出，“單純從復(fù)雜程度來(lái)看，由于現(xiàn)在SLAM人才相對(duì)較少，在降低FOV情況下，還要將SLAM做好，難度會(huì)遠(yuǎn)大于運(yùn)動(dòng)控制。”

不過(guò)，這一方案的出現(xiàn)，也確實(shí)讓掃地機(jī)再次走到了岔路口，在機(jī)身設(shè)計(jì)和激光雷達(dá)方案的選擇上，掃地機(jī)終于又有了一些不一樣，有了新的路線之爭(zhēng)。

而就清潔廣度而言，掃地機(jī)今年還面臨著第二個(gè)路線之爭(zhēng)。

03邊角清潔的路線分歧

自掃地機(jī)標(biāo)配LDS激光雷達(dá)，自掃地機(jī)擁有了全局規(guī)劃能力后，邊角清潔就成了影響掃地機(jī)清潔廣度的一大難題。

2022年，在解決了掃拖一體、掃地機(jī)自清潔、基站上下水等“重大”問(wèn)題后，幾家掃地機(jī)廠商終于騰出精力來(lái)思考如何進(jìn)一步解決邊角清潔這一難題。

2022年8月，云鯨J3發(fā)布。

作為曾經(jīng)通過(guò)自動(dòng)洗拖布功能整頓了國(guó)內(nèi)掃地機(jī)行業(yè)的“網(wǎng)紅”團(tuán)隊(duì)，他們?cè)谶@一代掃地機(jī)上加入了一個(gè)小功能——“扭屁股”。

掃地機(jī)為什么需要“扭屁股”？

據(jù)云鯨官方表示，由于掃地機(jī)日常工作時(shí)離墻壁邊緣會(huì)有一定的距離，正常直線運(yùn)動(dòng)下，拖布有效清潔范圍距離墻壁邊緣的距離約為5-7cm不等。

如果長(zhǎng)期使用掃地機(jī)清潔地面而不進(jìn)行任何補(bǔ)充清潔措施，可能會(huì)導(dǎo)致墻壁邊緣區(qū)域因?yàn)殚L(zhǎng)期未清潔而積灰、積污。

針對(duì)這種情況，云鯨在設(shè)計(jì)掃地機(jī)的清潔路徑時(shí)發(fā)現(xiàn)，「圓形機(jī)身」掃地機(jī)通過(guò)“一步一扭”的方式，能夠有效貼近墻邊進(jìn)行清潔。

基于這一發(fā)現(xiàn)，云鯨J3使用一種“特殊扭動(dòng)前進(jìn)”的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，定期對(duì)墻壁邊緣進(jìn)行“補(bǔ)漏”，讓掃地機(jī)定期清潔墻根、墻角等盲區(qū)，以此來(lái)提升沿邊清潔能力。

邊角清潔能力弱，本質(zhì)上也是由「圓形機(jī)身」這一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的缺陷所致，而通過(guò)扭動(dòng)機(jī)身，讓掃地機(jī)的拖布清潔到邊角地帶，本質(zhì)上是通過(guò)軟件算法，對(duì)掃地機(jī)邊角清潔能力進(jìn)行的一次優(yōu)化。

從后來(lái)產(chǎn)品迭代情況來(lái)看，包括科沃斯2023年發(fā)布的地寶T20 Pro、石頭P10等產(chǎn)品，也都加入了類似的功能。

掃地機(jī)如同報(bào)了舞蹈班一樣，在這一年里，都開(kāi)始扭動(dòng)起來(lái)。

當(dāng)然，不是所有掃地機(jī)都報(bào)了同一個(gè)舞蹈班。

2023年6月，追覓X20 Pro對(duì)外發(fā)布，這款產(chǎn)品同樣在邊角清潔上做了獨(dú)特的設(shè)計(jì)，不同的是，追覓在這款機(jī)型上嘗試了新的硬件方案——外擴(kuò)機(jī)械臂。

具體而言，當(dāng)這款掃地機(jī)在沿邊清潔時(shí)，帶有拖布的“腿”可以向外伸出，清潔到墻角和邊緣。

據(jù)追覓官方表示，2022年底，追覓為了解決家庭邊角清潔的痛點(diǎn)，一共研發(fā)了37種邊角清潔方案，由于當(dāng)時(shí)追覓內(nèi)部也在研發(fā)仿生機(jī)器人，受到仿生機(jī)器人形態(tài)和多自由度的啟發(fā)，借鑒仿生機(jī)器人的特性，提出了一種仿生機(jī)械臂的方案。

隨后，通過(guò)理論計(jì)算對(duì)這些方案運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)相關(guān)參數(shù)一一進(jìn)行校核，通過(guò)數(shù)字孿生（數(shù)值仿真）對(duì)這些方案在上千種應(yīng)用場(chǎng)景中進(jìn)行驗(yàn)證和測(cè)試，最終將其中效果最好的這一仿生機(jī)械臂方案用到了今年發(fā)布的X20 Pro上。

隨后我們看到，石頭在晚幾個(gè)月發(fā)布的P10 Pro上同樣引入了這一功能，仿生機(jī)械臂，也成了2023年掃地機(jī)為解決邊角清潔問(wèn)題的又一腦洞方案。

當(dāng)然，除了上述兩個(gè)方案，嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，科沃斯的「方形機(jī)身」設(shè)計(jì)，是解決邊角清潔難的問(wèn)題的另一個(gè)思路。

這些或腦洞、或有趣的思路，讓2023年的掃地機(jī)在清潔廣度上得以有了新的改觀。

不過(guò)，陸遜告訴鋅產(chǎn)業(yè)，“這些升級(jí)實(shí)際上大都是對(duì)「圓形機(jī)身」設(shè)計(jì)本身缺點(diǎn)在‘打補(bǔ)丁’，掃地機(jī)還需要下一次質(zhì)變。”

當(dāng)然，掃地機(jī)行業(yè)在這一年的變化遠(yuǎn)不止于此。

04“不務(wù)正業(yè)”這些年

來(lái)自?shī)W維云網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2023年上半年，掃地機(jī)銷量為145萬(wàn)臺(tái)，同比下滑5.39%，銷售額約為47億元，同比下滑了3.66%。

顯然，2023年的掃地機(jī)行業(yè)依然沉浸在沉沉暗夜之中。

就掃地機(jī)器人廠商而言，一方面，他們?cè)诜e極求變。

引入「方形機(jī)身」設(shè)計(jì)，引入仿生機(jī)械臂，引入“扭屁股”算法，引入臟污識(shí)別傳感器，甚至大家還在嘗試引入更高級(jí)的AI——大模型的能力。

據(jù)鋅產(chǎn)業(yè)了解，包括科沃斯、石頭、追覓、云鯨在內(nèi)的大部分掃地機(jī)主流廠商，都已經(jīng)分出精力在大模型相關(guān)技術(shù)進(jìn)行布局、研發(fā)。

其中，科沃斯甚至還在今年8月對(duì)外發(fā)布了基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的AINA算法，盡管科沃斯官方向鋅產(chǎn)業(yè)表示，這一模型仍是AI算法，還不涉及大模型。

由此可以看出掃地機(jī)器人廠商不可謂不努力。

另一方面，身在其中的玩家也在嘗試技術(shù)復(fù)用、產(chǎn)品拓品，甚至跨界。

科沃斯在推動(dòng)割草機(jī)器人，追覓上線了人形機(jī)器人，云鯨終于推出了洗地機(jī)，石頭更是跨界、在小米之前發(fā)布了首款智能汽車。

2023年是掃地機(jī)廠商積極求變的一年，2023年也是掃地機(jī)廠商“不務(wù)正業(yè)”的一年。

這一年，掃地機(jī)依然沒(méi)能回歸增長(zhǎng)曲線，但幾番路線之爭(zhēng)的上演，讓這個(gè)行業(yè)有了新的故事。

2023年，掃地機(jī)的新故事，仍在繼續(xù)。