科沃斯凭什么把扫地机器人变成“家庭智能生活新标配”？
智东西（公众号：zhidxcom）
文 | 云鹏
如今，越来越多的智能化设备进入普通消费者的家中，有人说，这是一种“懒人经济”。诚然，这是看问题的一个侧面，但不可否认的是，用机器取代双手，是智能产品发展的一个大趋势。
曾经，洗衣机取代了手洗，成为了家中标配。而今天，扫地机器人似乎有希望取代扫帚和拖把，成为现代家庭智能生活中的另一件“标配”设备。
据公开资料显示，仅从2013到2018年这六年来，国内扫地机器人市场销售额就翻了10余倍，2019年销量达到近600万台。2019年全年，扫地机器人的销售额已经占到了智能家电销售总额的三成以上，并且销量同比增速超过17%，远远领先家电大盘。
一方面，我国2019年扫地机器人销量已经超过了美国和西欧的总和。但另一方面，基于城镇家庭来统计，我国扫地机器人市场渗透率刚过5%，市场的发展空间仍然非常可观。
不久前，科沃斯发布了最新一代扫地机器人地宝T8系列，首次在扫地机器人中采用3D结构光技术，实现毫米级避障，并通过dToF技术实现毫米级建图。蓝鲸清洁系统升级至3.0，加入了每分钟480次的高频振动擦地系统，甚至可以处理在地面上干固长达48小时的顽固污渍。
▲地宝T8 MAX
在地宝T8系列中，扫地机器人的导航、清洁、避障三大核心功能已经基本成熟，真正解决了家庭地面清洁的核心痛点。科沃斯还在地宝T8 AIVI中加入了AI视觉识别、AI语音交互等功能，进一步让扫地机器人从“工具”向“管家”发展。
今天，智东西走进了科沃斯在太湖湖畔的总部，与科沃斯CTO吴牟雄进行了深入探讨，了解了地宝T8系列“黑科技”背后的故事、科沃斯的技术布局以及他们对行业趋势的判断。
▲科沃斯机器人工业园区
笔者现场体验了地宝T8系列的清洁能力，其高度的“自主性”和“智能化”给我留下了深刻印象，可以说，扫地机器人这类产品的发展，的确已经迈入了一个新的阶段。
一、专注核心功能，用硬核“黑科技”完善体验
其实，扫地机器人与传统家电动辄几十上百年的发展史相比，还显得非常稚嫩，就算从第一台具有扫地机器人形态的产品来算，也不过二十余年。而扫地机器人正式进入国内的公众视野，是在2007年，科沃斯扫地机器人地宝5系列产品首次落地。
可以说，扫地机器人行业发展的前十年，是一个不断“碰壁”的10年，因为这段时间里，扫地机器人均采用“随机式”清扫，要通过在家中“乱撞”来进行线路的折返，并且清扫没有规划，可能会造成大量的漏扫。
在那个年代，动辄几千元的扫地机器人对普通消费者来说也是一笔不小的开销，而漏扫、清洁力不足等问题，造成了人工的“二次清扫”，清洁效率不增反降。这些较差的早期用户体验，也成为阻碍扫地机器人市场发展的最主要因素之一。
随着2010年前后基于激光导航和视觉导航的全局规划技术（LDS SLAM和VSLAM）出现，扫地机器人才真正迈入了“智能化”阶段，可以有规划的进行清扫，但是顽固污渍清洁力低、易受障碍物影响、易卡困等问题仍然让许多扫地机器人产品的体验不尽人意。
科沃斯CTO吴牟雄说，其实扫地机器人最核心的功能就是三个：导航、运动清洁和避障。只有将这三个核心功能做到实用、好用，才能真正打破扫地机器人在市场早期给消费者留下的“刻板印象”。
1.航空探测级dToF技术首秀扫地机器人
在导航方面，今年3月，科沃斯推出“TrueMapping”技术，首次在扫地机器人全局规划领域采用了航空探测级dToF技术。没错，就是那个也被苹果、特斯拉等科技巨头所青睐的空间测量技术。
搭载dToF传感器的TrueMapping在底层基于激光技术，是激光导航技术迭代至今的最新成果。相比传统的LDS SLAM激光导航，该技术可以建立更加精准的全屋地图，据称建图精度可以提升4倍，达到毫米级别；同时建图范围更广，dToF的扫描范围提升2倍。
▲地宝T8 AIVI通过搭载dToF传感器的TrueMapping技术构建全屋地图并进行路线规划
更广、更精确的建图，是扫地机器人可以快速、准确实现清扫线路规划的基矗值得一提的是，TrueMapping技术的一大特点就是它不受物体表面特征和灰度的影响，因此它对于深色物体有着更好的探测效果，并且该技术对于强光的抗干扰能力较强，增强了扫地机器人的环境适应能力。
吴牟雄说，在TrueMapping技术的实现过程中，他们也遇到了很多技术难点，比如如何让dToF模块射出的激光在很远的距离上还能够保持水平，就是非常现实的问题。要保证测量精确度，就需要保证光线质量。这些，都需要在硬件结构和算法上下功夫。
2.先“扫好地”，再聊别的
每一款产品都有着自己的核心功能，比如冰箱和空调首先需要制冷好，电视需要音画质量有保证。而对于扫地机器人来讲，把地“扫干净”，是它的首要任务。
在清洁力方面，据称科沃斯是业内第一个推出扫拖一体式扫地机器人的厂商，经过五年迭代，科沃斯扫地机器人上搭载的蓝鲸清洁系统已经迭代至3.0版，这一次，他们在“拖地”功能上下足了功夫。
吴牟雄说，目前行业里很多产品都在比拼吸力，但其实科沃斯注重的更多是整体清洁结果，注重清扫的效率，也就是最后你到底有没有把地清洁干净。
在笔者看来，科沃斯这样考虑，很明显是更加侧重于用户的实际体验。现在很多消费者有这样一个疑惑：扫地机器人和吸尘器是否矛盾？
其实在笔者看来，两者并不矛盾，扫地机器人更多的是对于地面的深度清洁，甚至桌子下、床下也可以进行清扫。而吸尘器由于可以手持，就可以更加侧重于家中中间层高度的清洁，比如沙发、床褥表面的除尘、除螨。
扫地机器人和吸尘器的搭配，恰恰可以实现对家中不同高度环境清洁的全面覆盖。因此扫地机器人对于地面的清洁能力就显得尤为重要，而对于地面清洁，的难点不在于浮尘，而在于顽固污渍的清理。
科沃斯地宝T8系列此次加入了高频振动擦地系统，通过每分钟480次的高频率振动来实现“模仿人手”拖地的效果。由于扫地机器人无法像人一样给污渍施加一个强大的下压力，它只能通过增加频次来提升清洁效果，就像电动牙刷通过高频振动清理污渍一样。
▲地宝T8 MAX搭载OZMO Pro 高频振动擦地系统
吴牟雄说，实际上，地宝T8系列已经可以做到对干固了48小时的顽固污渍进行很好的清理，这样的清洁力甚至已经超过了人工。
他还补充道，这样的清洁力并不是简单增加频次看上去那样简单，这背后涉及到复杂的算法，比如在拖地的速度、拖布的湿度控制、拖布下压的力度、清洁时长等方面，科沃斯通过多年积累，有着自己的一套算法体系。
3.摆脱光线依赖，实现“毫米级”避障
在科沃斯看来，扫地机器人能不能被称之为“智能”设备，很大程度上取决于它在清扫过程中能不能有效避障，也就是在平时的清扫过程中，不会被桌椅板凳腿卡注不会跟地面的各种线缆缠绕在一起，不会推着你的拖鞋满屋跑。
▲地宝T8 AIVI对拖鞋等障碍物进行AI视觉识别和避让
为了解决这些问题，目前业内最常用的避障技术是LDS（激光雷达）避障方案，但该技术只能实现某一水平面的360度物体探测，对近地面的某些低矮障碍物则显得有些束手无策。但往往这些低矮障碍物就会成为扫地机器人的“隐形杀手”。
摆在科沃斯面前的选择方案有很多：红外技术避障通过接收反射光实现避障，但受制于物体材料，对于亮色、深色物体都不能很好的探测；AI视觉识别方案可以实现对特定物体的识别与避障，不受纹理、颜色、材质等因素限制，并可对高度3cm以下物体进行识别，但摄像头对于光线敏感，弱光环境物体识别率可能会受到影响。
目前如石头等新玩家采用了AI+双目识别的避障方案，其在AI识别物体的前提之上，再尝试通过两个摄像头的视差获取深度信息从而实现避障，该方案目前还无法实现较为精准的避障，并且也受限于AI视觉识别的挑战。
因为AI+双目识别的方案如果要达到毫米级测量精度，需要投入超出民用级产品的硬件成本。并且该方案对于物体的表面纹理、颜色、环境光线均有较高要求，即没有纹理的障碍物、深色的障碍物目前仍无法被有效测距，强光弱光环境下物体识别率并不理想。
此次科沃斯另辟蹊径，在地宝T8 MAX上通过3D结构光技术实现避障。该技术利用发出去的两束有角度的结构光装置、及一处接收光源装置，对扫地机器人与障碍物之间的距离、障碍物的3D大小进行判断并相应避障。据介绍，3D结构光可以实现“毫米级”探测从而保证避障精度。
吴牟雄特别提到，3D结构光是一种“主动光”，无需借助外界光线，因此在暗光、强光环境下都可以对物体进行精准探测。另外，3D结构光不存在探测物体种类的限制，据称对于3cm*3cm*1cm体积以上的障碍物都能够实现避障。
值得一提的是，该技术还可以帮助产品精准探测台阶高度，对高于2cm的台阶，将阻止产品下去，以其免上不来；同时3D结构光的探测周期快于100ms/次，因此对于突然出现的障碍物也可以做到比较及时的检测、避障。
▲地宝T8 MAX搭载3D结构光避障技术，实现毫米级探测精准度
3D结构光这么好，为什么其他厂商没有使用呢？对此，吴牟雄说，3D结构光对于硬件设计和算法上的要求都很高，因为光的发出与接收是呈现一种“三角形”结构，因此对于传感器的精度要求非常高，另外由于单位时间内收集的信息量有限，3D结构光对于算法的要求就会更高。
“由于扫地机器人需要实时判断、行动，因此所有的计算都是本地化的，算法模型就不能太大。”
但是吴牟雄相信，在今年下半年或者明年，随着技术的成熟以及科沃斯走出的这条路，许多厂商也会快速跟进，推出采用3D结构光进行避障的扫地机器人产品。
二、死磕用户体验，永远保持对技术的敏感
在探讨的过程中，吴牟雄说，其实科沃斯的想法很简单，就是想做能真正解决用户痛点，为用户带来实际利益的产品。他们对于技术的投入，始终围绕着这样的愿景来展开，能解决，他们就会做。
在笔者看来，科沃斯更像是一个“不看宣传看疗效”的企业，他们在技术的研发上，很明显是结果导向，侧重于用户体验，侧重于是否真正解决了问题、痛点？
面对当下高速发展，各路玩家入场的扫地机器人市场，这样的坚持也是科沃斯的信心所在。吴牟雄认为，任何市场，在渗透率0-10%的初期发展阶段，都会有很多玩家入场，现在扫地机器人行业可能有上百家企业，但最终，当渗透率达到很高的时候，可能只会剩下3到5家。
他觉得扫地机器人市场其实也没有什么秘密，“只要持续投入技术、引领潮流、关注用户、解决用户痛点，就可以保证最后留下的是自己，科沃斯只需要坚持好自己的原则。”
不过吴牟雄也提到，扫地机器人行业的技术其实是很复杂的，“会动”的东西的难度和静态产品不是一个数量级的，扫地机器人每个核心部分都有很多硬核技术，“很多传统硬件厂商想入局，其实要面对的困难是非常多的。”
三、吴牟雄：“我给地宝T8系列打80分吧”
我们可以看到，科沃斯在导航、运动清洁、避障三个核心功能上的提升真正让扫地机器人能够更高效地完成自己的核心使命：清洁。
过去，扫地机器人作为新生物种，也曾有过属于它高光时刻，但实际使用体验的差强人意和较高的门槛，还是将许多消费者拦在了外面。
一款优秀的产品，一定是解决了用户的一个或多个核心痛点。目前地宝T8系列扫地机器人已经在做到超越人工清洁的基础上，达到了自主、智能，从而保证高效率。扫地机器人想成为家庭智能生活标配，功能层面的困难已经基本解决。
但对于这样一款产品，吴牟雄说，“如果拿iPhone的产品线来做对比，地宝T8系列大概只做到了iPhone 5、iPhone 6的水平，我大概能给它打80分吧。”
他提到，目前地宝T8系列已经可以做到“用过基本离不开”的水平，但是在例如越障能力、高频振动擦地模式下的噪音控制、识别更多家庭场景等方面，还有完善的空间。
“现在地宝T8系列的避障能力让扫地机器人知道自己哪里不能去，哪里能去，而未来我们要做的就是让扫地机器人能去更多的地方。”
对于扫地机器人未来的发展方向，吴牟雄认为，未来除了清洁能力，扫地机器人也会提供各种服务功能，变得更加智能化，从而满足更多娱乐和陪伴的需求。他特别提到，对于现在的年轻人群体来说，其实娱乐本身也成为了一种“刚需”。
此次地宝T8 AIVI产品的摄像头就在避障的基础上，实现了视频管家、单向语音等人机交互功能，用户可以操控地宝T8 AIVI对家中的不同区域进行监控巡查，同时可以通过手机发送语音给家中的宠物。
▲通过APP对地宝T8 AIVI进行控制实现全屋定点监控
从工具型服务机器人，到管家机器人，甚至伴侣，这是科沃斯对于扫地机器人发展的长期愿景和规划。
结语：扫地机器人行业蓄势待发
科沃斯地宝T8系列的推出，将dToF、3D结构光、高频振动擦地系统等技术引入扫地机器人行业。地宝T8系列结合科沃斯在算法层面的积累，在扫地机器人导航、运动清洁和避障三个核心功能层面实现了领先。
扫地机器人市场的发展，从2010年进入全局规划时代后，才真正进入了快车道。十余年来，技术快速迭代，产品形态、功能不断完善。时至今日，核心功能基本完善，而AI方面的突破又让市场充满了想象空间。
众多玩家纷纷入场，希望抓住家电产业中这所剩不多的智能化红利。但毫无疑问，只有把握住用户需求和核心技术，才能笑到最后。
扫地机器人市场，可能就处在爆发的前夜。
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