一 扫地机的发展史
自动扫地机器人最早源自哪里其实已经不可考究,人类试图从家务劳动中解放自己的努力几千年来从未停歇。目前有据可查的第一台电动扫地机器人是1985年日立公司在Domotechnica展会上展示HCR-00,在这之后伊莱克斯、LG、甚至戴森都陆续发布过自己的扫地机器人产品。不幸的是,这些产品不是太贵,就是太过弱智,并没有在市场上掀起什么风浪。
直到2002年iRobot推出第一台真正意义上的现代扫地机器人Roomba后,这种解放人类家务劳动的新神器就算是正式登上了历史的舞台。尽管Roomba的清扫效率还不错,但它的智能水平仍然很低,基本上属于随机清扫模式(智障扫地机器人),不能够有效对房屋进行全面覆盖式清扫。
在Rommba之后,在扫地机器人领域又有很多NB的企业陆续加入,比如著名的三星、日立、科沃斯、台湾松腾等等,但这个阶段扫地机器人仍旧处于技术探索期,用现在的眼光来看的话,它们搞出来的产品都与Rommba相差不大,都属于典型的智障产品。
到了 2010 年,Neato发明了低成本SLAM(360度旋转激光测距仪)雷达,并安装在它的第一代扫地机器人Neato XV-11身上,这种雷达能够实时监测周围环境,并通过SLAM算法处理传感器得到的数据构建室内地图,扫地机器人才得以实现全局路径规划这个功能。这也是目前市面上扫地机器人普遍应用的技术。不过虽然技术上得到了突破,但扫地机器人的市场还处在高价运行期间,产品价格居高不下,进入普通家庭的步伐非常缓慢。
时间一晃到了2016年,当时还在米家生态圈里的石头推出自己的第一代LDS SLAM米家扫地机器人,并将它的价格区间一锤子砸到1699元之后,扫地机器人这个品类的电器才算是真正意义上的开启了进入普通家庭的脚步,而且由石头开启的这场疯狂技术内卷的扫地机大战,则一直打到了今天。
二 目前扫地机的市场现状和智能化程度
说起国内扫地机器人的发展,我个人认为是正处于高速发展期的中间阶段。经过将近3年的疯狂内卷,以及各种硬件的完善和普及,目前的市面上能见到的不同厂家的高端扫地机机型,都具备了两个类似的技术特征:
1)是配置高端导航器件
以顶置LDS为主,辅以前置视觉或者深度传感器,甚至还有采用类似Apple FaceID技术的,不仅可以规划固定导航路线,而且可以智能识别各种障碍物的类型,做出不同的避障处理。
2)是全功能基站
至少具备清洗拖布和自动集尘功能,有点追求的会加入杀毒、拖布烘干等小功能,以提升用户体验。至于自动上下水,也开始慢慢的在各大厂商的顶级机型中出现了。
至于其他的类似智能语音控制或电解水杀毒等增值功能,根据不同厂家的偏好而各有不同,算是加分项吧。
智能化程度和未来畅想
目前的高端扫地机,已经基本上把人们从扫地和拖地中解放出来,你只需要每周甚至每个月动动手指倒一下集尘盒里的垃圾就行。但是对于地上物品的识别,分类,清理,标记,仍然还有更进一步的空间。
比如客厅的一个拖鞋,目前带摄像头AI识别功能的扫地机(比如石头的G10S Pro)已经可以识别出它是一个拖鞋,并在扫地的过程中对它进行标记上传拍照到你的app里,未来可能它会有一个机器臂,在扫地的同时就把这个拖鞋给你自动放到鞋柜里去了。
其次,未来扫地机还可能是你的智能管家。比如你要出门,发现车钥匙找不到了,你就可以语音呼唤扫地机:我的车钥匙在哪里。扫地机:主人,我今天清扫时发现它掉地上了,已经给你收到电视柜上面了!!!
科技的发展带给了我们未来无限的可能,以上举例的这些都有可能会是扫地机智能化发展的一个方向。
三 哪家产品更值得买
为了做这期活动,我收集了目前市面上口碑和热度综合排名最高的4款厂家的顶配机型,分别是追觅W10 Pro,石头G10S Pro、科沃斯X1 OMNI、云鲸J2。可以说都是代表了各家扫地机目前最顶级的水平,也是整个扫地机市场目前最高水平的一个缩影。让它们来个精彩大碰撞,看看到底谁实力更胜一筹,谁更值得买。
写在测试前的话:为了给读者一个更加客观的选购建议,这次横评测试共花费9天时间,除了白天上班,晚上和周末的时间全用来测测测了。所有数据均为真实测试而来,其中有些子项目为了准确性更是测试了多次。但是由于时间上的关系,依旧可能会存在漏测或者不够精准的地方,还请读者海涵,看完欢迎留言探讨交流,喷子就别来了。
注:觉得文章太长的懒人系列可以直接拉到最后看总结表格。
1 基本外形与性能参数比较
测评开始前,我搜集了一下这四台机器主要的性能参数并制作了这个小表格,从列表里可以看到每台机器的技术特点和亮点,帮助读者们先建立一个比较准确的产品概念。
机身底部造型的区别就更大了,可以明显的看到各家的方案不同,最明显的是云鲸J2采用的是双拖布前置设计,而且是唯一一款拖地和扫地需要手动更换模块的机器(这在使用中是个减分项),其他三家则采用了拖布后置的方案。
更换一下角度可以看的更加清楚,石头、科沃斯、追觅这三台机器在底部传感器配置上是几乎一致的,都是6悬崖+地毯传感器,而左上角的云鲸就要差很多,它的底部仅有4个悬崖传感器,无地毯传感器,考虑到这货价格甚至比追觅还贵一些,这就有点说不过去了。
这四台机器的主滚刷也很有代表性,市面上常见的滚刷类型全部涵盖了。追觅采用了毛刷和橡胶刮间隔安装的V字造型,科沃斯也是这个方案,但增加了橡胶刮片的数量,石头则采用了目前市面上唯一的纯胶滚刷设计,抗毛发缠绕能力最强。至于云鲸,这个真没有……
接下来我们再看看边刷,这四台机器里采用双边刷设计的是科沃斯和云鲸,另两家则保持单边刷结构,这两种设计谁好谁坏到目前并没有结论,对此我也不置可否。
石头的边刷还占了一个独创性,它是唯一采用螺丝固定边刷的厂家, 更换时略显麻烦,但固定强度确实最高,在遇到地毯或者缝隙时不容易被卡掉。
追觅的边刷样子最骚包,它采用了5根刷毛的设计,不过它的边刷长度在4台机器里又是最短的,据说可以有效的降低打飞垃圾的概率,实际表现如何我们后面再做具体的实测。
云鲸的边刷,嗯,挺好看的……
科沃斯X1 OMNI和石头G10S Pro都具备内置水箱,其中科沃斯为不可拆卸,石头的可手动拆卸,两者都支持基站自动补水功能。这样带来的好处也是显而易见,能使得拖布湿度在工作时保持的最好,地面水渍很均匀,而且回洗次数也最少。
位于机身顶部的LDS激光雷达,这是自打第一代智能规划型扫地机诞生后,就开始普及了的技术,这次参评的四个产品作为厂商的顶级出品,自然也不能少。客观的看,它们之间的区别其实很小,唯一做出了差异性的是科沃斯,它用一块透红外的塑料材质将LDS雷达保护了起来,在防尘方面比其他几家更占优势。
接下来介绍的前置导航传感器,就是扫地机器人中技术差异最大的部分了,不同厂家的方案各有千秋。上图是石头G10S Pro的前置部分,可以看到这货已经发展到非常复杂的程度,除顶置LDS(三角/dToF)导航测距外,前置结构光+摄像头的避障配置让石头可以识别各种障碍物种类,并对应采取不同的避障策略。
由于这次测试的G10S Pro也是目前石头的最顶级产品,因此它的前置传感器区域中还设置了一个LED白光补光灯,这是因为它具备视频巡航,障碍物拍照等功能,需要在昏暗环境中保持视力的原因。
最后,由于石头G10S Pro还采用了双向入站的方式(充电和洗拖布需要头尾分别入站),因此在本来就很挤的前置感应区还增设了回充传感器,这一大堆东西挤在这么小的地方,显得非常的有科技感(密集恐惧症患者除外)。
科沃斯X1 OMNI作为与石头相当的扫地机巨擎,虽然外观上看起来没有石头那么唬人,在前置传感器方面也没有落后太多,它同样也具备结构光+视频识别导航技术,可以实现障碍物种类识别等功能。
追觅W10 Pro作为目前的自家旗舰,前置导航硬件上看起来更简单一点,不过依旧是混合导航。技术方面,它采用了dToF景深传感器+视频识别的导航方案,这与苹果在iPhone X上开始使用的Apple FaceID方案非常类似。单目摄像头的存在使得追觅也同样具备了一些障碍物类型识别能力。
最后,这是咱们可怜的云鲸J2,也许是上市最早的原因,或是产品经理对自家的导航算法信心十足,它在机身前方只安装了一个红外接近传感器,也就是其他3台机型中的沿边传感器。这种传感器只能提供基本的距离探测功能,而且在遇到复杂结构时会失灵,至于障碍物识别什么的更是别想了,J2作为目前云鲸家的旗舰级机型,这配置的确过于寒酸了,希望能很快推出J3吧。
刚才提到了沿边传感器,那我们就来仔细看看。顾名思义,沿边传感器是扫地机在沿边清扫时用于保持墙壁距离的传感器。作为顶级机型,自然是都配备了的。令人意外的是一直拉跨的云鲸,出乎意料的在机身一侧设置了2个沿边传感器,而其他三个机型都不约而同的只放置了一个。是云鲸的沿边技术更高级,还是算法不行数量凑呢?咱们在后面的测试中再探讨这个问题。
小结:性能参数对比环节,石头以比对手更多更丰富的传感器,全浮动纯胶主刷和可拆卸内置水箱拔得头筹,科沃斯和追觅次之,云鲸垫底。
2 基站功能对比
从正面的外观来看,这四台机器的基站外廓形成了明显的1:3态势,它们在宽度方面区别并不是很大,但在高度方面则差异明显,科沃斯的基站高达48CM,而云鲸和追觅高度都在43cm左右,最矮的则是石头的G10S PRO,它只有42cm高。
从机身的厚度方向来看,最厚的机器是石头G10S Pro,整整50cm,而云鲸J2则拿到最瘦身奖项,仅为36cm。
从节约空间易于摆放的角度来看,基站的体积当然是越小越好。石头占用的地面空间最大,但是它的坡道板长也最长,这样有利于机器能更好的回充/回洗而不发生打滑的现象,所以这既是优点也是缺点,就看大家怎么定义了。另外,从功能和实用性的角度出发来看,更大的基站可以容纳更大的水箱和集尘盒,似乎又是个优点,啊,选择焦虑症的我似乎有些挠头了。
还好,随着技术的进步,这个问题终于有了终极的答案,那就是……自动上下水。有了这个功能,水箱的体积就变得完全没有意义。而在咱们测试的4台基站里,目前云鲸J2已经可以直接购买上下水组件实现这个功能,石头G10S Pro也把这个组件作为基站的扩展附件设计了出来,承诺很快就会发售。而科沃斯X1 OMNI和追觅W10 PRO目前似乎没有这方面的消息,希望他们在下一代旗舰中会引入这个功能吧。
既然谈到了水箱,还是看看吧。上图里可以很明显的看出来,石头的水箱是最小的。要知道这不是石头的工程师为了减小体积做的让步,而是因为石头采用的拖地方案是目前这4台机器里最省水的(当然,还是装了上下水组件才爽)。
为了避免水箱中的存水滋养细菌和病毒,厂家们纷纷在自己的产品中推出了杀菌功能,石头、追觅和科沃斯都不约而同的采用了缓释银离子杀菌技术。
而云鲸,则很独特的搞出了个杀菌液自动添加系统,这样的一瓶可以持续使用50天,也算是解决了细菌滋生的问题。
石头的2.5L集尘袋
科沃斯的2.5L集尘袋
石头和科沃斯不约而同的采用了容量为2.5升的集尘袋,理论上可以实现60天一抛的使用频率。集尘袋本身采用无纺布制造,活动拉门设计,取下时不会漏灰。从实际的产品看起来,石头的塑料拉环做工和强度要比科沃斯的纸质拉环好一些,但是科沃斯的全纸材质又比较环保,两者谁更好还得大家自己判断了。
科沃斯,追觅和云鲸这三台采用旋转地擦方案的扫地机,它们的基站看起来也区别很小,都是花式刮板清洗拖布的结构,基站两侧也都安装有导向滚轮方便主机进入。其中略有区别的还是科沃斯的基站,由于具备集尘功能,因此它的内部多了一个吸尘口,我测试的这台机器似乎有一点漏灰,基站里面有点脏脏的。
石头G10S Pro的基站则必须拿出来单独说说,这是本次测试清洗拖布最为干净的基站方案(那三个是拖布去蹭基站,石头是基站里的清洗毛刷和刮板主动来蹭拖布)。由于毛刷的清洁能力远超注塑刮板,因此基站内部非常干净,而且比起科沃斯来,也没有发现集尘漏灰的现象。
换个角度仔细看看石头这套清洗方案,从个人的喜好出发,我非常欣赏石头的这个设计,合理而且有科技感。但它也有缺点,就是结构比较复杂,造价略高。
最后,再看看四个基站的后部,可以看到石头和科沃斯设计有电源线收纳槽,而另两家则没有,这就是头部企业与普通企业的区别,产品细节方面差异还是挺大的。
小结:基站功能对比环节,石头以带集尘装置和自我清洁基站领先于其他几款,科沃斯次之(有集尘无基站自清理),追觅和云鲸垫底。
3 导航及避障能力测试
扫地机器人作为家庭中的代表性智能设备,接入网络什么的都属于最基本的操作了。四台机器添加WIFI也都很顺利,其中石头与追觅由于是米家生态成员,可以直接添加进入米家APP,而云鲸和科沃斯则拥有自己的APP体系(石头也有独立APP,不过为了可以与其他米家设备联动,一般不用)。
这套房子的生活面积为90平米,这里给出接入WIFI后,从建图开始到完成第一次全屋扫拖的成绩,按时间最快从左往右排列:
第一名是石头G10S Pro,用时68分钟,清扫了56平米。
第二名是追觅W10 PRO,用时76分钟,清扫了64平米。
第三名为云鲸J2,它用了整整164分钟15秒,清洁了109.63平米。
第四位为科沃斯(没想到吧!),它用了25分钟,只清洁了15平米!!
为什么在同样的一套房子里,成绩差距如此巨大呢?这就是各家最核心的算法问题了。我家的真实清扫面积与石头测算的56平米最为接近(除去家具所占据的空间折算出来是57.2平米)。云鲸和科沃斯测出的面积都存在较大误差。究其原因,我认为是因为在翻门过坎的时候,轮子打滑造成的计数错误。而科沃斯这个15平米的成绩就得单独拎出来说说了。
先给大家看个动图,这是科沃斯在清扫完第一个卫生间之后,遇到第一个坎就爬不上来的动图。这个坎高度为2cm,而且还特意安装了塑料斜坡。其他三台扫地机毫无困难的就上来了,而偏偏科沃斯过不去。经过多次的尝试,我认为这可能是科沃斯算法上的一个小BUG,那就是它的地毯传感器会误判,它是将这个塑料材质的斜坡当作了地毯,因此启动了避让模式(旋转擦地的锅,石头由于会抬升拖布,因此无需避让地毯)。十几次尝试后,最后科沃斯X1还是爬上来了,但可能是它认为整个房间都是地毯,因此终止了扫地程序,这也是最后它只扫了区区15平米就正常结束任务的原因(也希望科沃斯的工程师如果有缘看到我这篇文章能解答一下这个问题)。
这是追觅W10 Pro的避障能力测试,参加测试的障碍物选手我选了可乐、拖鞋和数据线,这些都是家里地面上常见的物品。从动图里可以看到,追觅的避障算法很不错,全程虽然偶有碰撞,但力度都不算大,避障表现比较稳定。
这是追觅最后生成的清洁路径,可以看到在框选区中的地面都得到了有效清洁,放置在障碍物中间的拖鞋也顺利识别,不过数据线和可乐并没有识别出来。
石头G10S Pro,它也顺利的完成了避障测试,而且测试期间对障碍物的碰触是最少的,尤其值得一提的是,在石头测试期间,家里的猫主子还跑过去捣乱,不过最终也没有对石头的清扫造成什么影响。
从清扫结束后的地图里可以看到,石头G10S Pro的避障比追觅更精确,它不仅识别出了鞋子,还认出了地面放置的数据线并拍照留念。
第三个出场的选手是科沃斯X1,总的来说它也完成了避障测试并顺利清扫了地面,但整个避障过程比起石头和追觅来要略显粗糙。所有的测试障碍物都被碰到或者被推开,甚至有一瓶可乐还被撞倒在地。这个结果老实说我还是有点意外的,从导航配置来说,它虽然略弱于石头G10S Pro,但还是远强于追觅的,这个结果是出乎我的意料。
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