掃地機去人進化史

掃地機器人   掃地機器人   掃地機器人吸塵器

在位於美國馬賽諸賽州貝德福德（Bedford）的iRobot總部，一片區域正在翻修，儘管一片狼藉，但櫥櫃、沙發、浴缸以及擺放各種建築材料，都告訴你這不是辦公區。

這裡是iRobot的實驗室。

在過去近十年的歲月長河裡，iRobot的機器人在這裡劃過了無數的軌跡。但沒人想到的是，從1990年公司成立到第一台掃地機器人駛出實驗室，走了12年的路。

家用掃地機器人的誕生，最早可以追溯到1996年，瑞士家電品牌伊萊克斯製造了一台名叫「三葉蟲」的掃地機器人，無論是設計，還是避障的設計思路，這都是一台頗具現代感的機器人。只不過在那個年代，掃地機器人還是個非常稀罕的電器，價格非常昂貴，也沒有很聰明。

90年代末，iRobot和清潔公司Johnson Wax合作推出了大型清潔機器人，這是iRobot第一次把機器人功用性放在清潔目的上。不久之後，公司決定打造家用掃地機器人。在那個年代，傳感器數量少質量差，把清潔機器人做小是一件很有挑戰的事。

團隊希望優先保證掃地機器人的覆蓋度和清潔程度，不管花多少時間。為此，他們制定了一套清潔策略：首先對一片比較大面積的區域進行打掃，完成之後再沿著牆面去到另一片區域，以此往復不斷切換。

而在具體產品形態上，Roomba採用了邊刷+滾刷+吸塵口的三段式清掃結構，大大提升了清掃能力，這一設計也成為如今掃地機器人的主流設計。

2002年，第一台Roomba掃地機器人走出生產線。

後來，Roomba研發出了污垢探測技術（Dirt Detect），機器人會透過物體撞擊的聲音以及視覺傳感器探測有沒有遺漏的髒物，如果某塊區域特別髒，機器人會在此處反復清掃。

Roomba的第二次進化，目標是清掃的「完成率」和「覆蓋率」。

早年的掃地機器人，通常是隨機亂撞的，它會行走大量的重覆路線，歸其原因是機器人不了解周邊的環境，也不知道自己所處的位置。

後來iRobot在高端系列加入了vSLAM技術，讓Roomba搭載了一個35度傾角的攝影鏡頭，它像一雙眼睛，可以不斷地「看到」家庭牆面的特徵，從而對家居環境進行一個畫像。具備了定位和建圖的能力，機器人就可以進行合理的路徑規劃。

測試是工程師日常一項非常重要的工作，iRobot搭建了數個空間去測試Roomba的實用性。

在一件玻璃封閉的實驗室裡，一名測試人員將Roomba掃地機器人固定在一台鋪著紅色地毯的儀器上，儀器會在地毯上進行噴塵處理，Roomba隨後沿著固定軌跡進行清掃，透過5次重複測試，並對清掃前後的塵盒進行稱重，測試人員就能測算出一台掃地機器人的吸塵能力。

實驗人員告訴我們，他們把會榻榻米和地毯混搭在一起，以此來考驗掃地機器人在複雜材質地面的表現。

工程師也會把Roomba帶回家中測試，放在真實居住環境中更有利於發現問題。比如毛髮容易纏繞在掃地機器人毛刷上的這種問題，就是在測試中發現的。工程師因此做了不少改進，比如在高端型號產品裡用上鋸齒胎面設計的雙膠棒主刷。

「我們計劃把2,000平方英尺的實驗室擴張到4,000平方公尺，因為我們推出了針對大戶型的Roomba 900系列之後，IEC標準已經無法適應我們的產品測試了，我們就新建了一個。」iRobot產品管理總監Ken Bazydola說。

Bazydola口中的「IEC標準」是國際性電工標準化機構針對掃地機器人的標準化測試，這套標準對掃地機器人的除塵能力、覆蓋率、甚至細化到邊角除塵能力都有明確的要求。

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參考資料:https://www.bnext.com.tw/article/48916/irobot

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