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扫地机器人发展历史:前世是真空吸尘器,早已存在20多年

来源:机器人网 | 发表日期:2017-03-27
简介:其实,扫地机器人这个备受大家喜爱的新奇玩意儿并非空穴来风,它已经存在了20多年了。

扫地机的前身是真空吸尘器,世界上第一台家用电动吸尘器由英国土木工程师布斯于1901年发明。它是由真空泵、集尘袋、软管及各种形状不同的管嘴组成,通电后高速运转的抽风机会将吸尘器内部形成瞬间真空,内部的气压远远低于外界的气压,在这个气压差的作用下,灰尘和脏物随着气流进入吸尘器桶体内,再经过集尘袋的过滤,尘垢留在集尘袋,净化后的空气则经过电动机重新排入室内,起到冷却电机、净化空气的作用。现在扫地机器人的清扫系统也基本沿用了这种结构。

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1996年世界上第一台量产型扫地机“三叶虫”

世界上第一台量产型扫地机器人的原型出现于1996年,叫做“三叶虫”(Trilobite),它由瑞典家电巨头伊莱克斯(Electrolux)制造,因为其新奇性,英国BBC电视台的科学栏目《明日世界》(Tomorrow's World)曾在1996年5月播出的一期节目中介绍过它。直到2001年,Trilobite才被推向市场,并成为史上第一款量产的扫地机器人。

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伊莱克斯三叶虫扫地机

Trilobite由一个吸尘器和可拆卸滚刷构成,可在长毛绒地毯上工作、可拖地、当完成清扫或电量较低时能自动回充,当集尘盒满了还会提醒用户倾倒。对于不想让它进入的区域,只需在房间门或墙上贴上磁条作为无形的墙壁,Trilobite就不会越雷池半步了。Trilobite通过超声波探测躲避障碍,同时构建房间地图。事实上第一代Trilobite对有些障碍物并不能很好的规避,尤其是在墙角,很容易撞上去。

Trilobite第二代版本中加入了红外传感器,才使它规避障碍物能力有了很大的提升,还增加了防跌落功能。Trilobite每次充电后可以运行60分钟,分三个挡位运作:正常、快速和点清理。它的高度只有13cm,可以钻到桌子和床底下清理。由于其清扫过程完全自动,使用者可以把它留在家里清理房间,自己出去轻松消遣。

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2001年戴森DC06扫地机器人

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2001年戴森DC06扫地机器人

英国黑科技公司Dyson(戴森)曾于2001年设计了一款名为DC06的扫地机器人,但因为价格过于高昂,并没有推出市面。据说这款吸尘器搭载了超过70个传感器、两台机载计算机,有着强大的吸力和精确的探测,上市的话大概要卖3000美元(折合人民币20690元)。

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2002年iRobot Roomba扫地机器人

到了2002年,美国科技公司iRobot推出了Roomba扫地机器人,成为了一款进入千家万户的扫地机。其实,iRobot最早是做军用及安防机器人起家,专门为美国政府、军方、及各国高校和研究机构提供太空探测、战地救援、排爆、勘察、安保、研发等不同用途的机器人。而2002年的Roomba就是iRobot转型家用的首次尝试。

Roomba适用于木质地板、瓷砖、防水地毯和中短毛地毯,有S、M、L三种模式,分别对应小、中、大三种不同的清扫面积。它启动后会循螺旋状运转,并逐渐扩大螺旋形方式来覆盖整个空间,一旦碰到墙壁或其他大型障碍物时,其特殊的障碍物感应调节器就会抵住墙面保护机身不受损害,同时沿着墙壁开始清洁。当清洁过一部分空间后,Roomba会转过90°,按以上的方式清洁房间的另一端,通过交叉、重复螺旋运转的路线清洁。

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Roomba清扫路径

由于其强劲的清扫能力和便宜的价格(199.95美元,约合人民币1379元),Roomba一经推出便获得了巨大的成功,原本预计生产10,000至15,000台,但发售后大受市场欢迎,单是圣诞期间就出售50,000台。从那时起,iRobot不断研发新技术,成为人尽皆知的扫地机品牌。

早期的扫地机大都是随机碰撞式的,跟着感觉走,也就是在每次与障碍物碰撞后,略微调整自身行进方向,通过不断的碰撞,实线路线的重新定位。在这样的过程中,不论是扫地机本身,还是用户的家具,都不可避免的会出现损伤,这也是扫地机器人问世初时,被人们诟病最多的缺陷。另外,这种清扫方式会导致有的地方重复清扫很多遍、有的地方却清扫不到,而且很费时间。随着技术的发展和行业的不断壮大,科沃斯、浦桑尼克、三星、neato等越来越多扫地机品牌加入进来,各家有了自己的定位和规划系统,普遍采用更加合理的“弓”字型清扫路径。

 
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