奧維云網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2022年，國內(nèi)掃地機器人銷量441萬臺，同比下降24%。

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

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

時至今日，掃地機似乎只剩下“蘋果機”。

這樣的局面雖然抬高了掃地機的消費門檻，但也間接地為掃地機品類新技術開發(fā)帶來了一塊不錯的土壤。

正因如此，即便今年掃地機銷量依舊不佳，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，掃地機依然有新故事在發(fā)生，甚至重新燃起了路線之爭。

01

“方形機”重回戰(zhàn)場

2023年8月17日晚，在上海西岸藝術中心，科沃斯舉行了一場規(guī)模宏大的新品發(fā)布會，也是在這場發(fā)布會上，科沃斯CEO錢程官宣了掃地機新品X2的發(fā)布。

這是時隔兩年后，科沃斯X系列掃地機再次上新。

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身設計，關于“圓形機身”和“方形機身”的路線之爭，也再次躍然紙面。

其實，一直以來，掃地機并非都是“圓形機身”。

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

無論是在工業(yè)設計，還是家電產(chǎn)品都有較高市場地位的日本制造業(yè)，更是造出過各種異形掃地機。

松下在2015年曾推出過三角形掃地機Rulo，三星更是在2021年的美國CES展會上，展出過獨特的異形掃地機Jet Bot AI+。

那么，為什么“圓形機身”設計會在近些年逐漸成為掃地機主流造型呢？

這其中主要有兩個原因：

第一，早年間基于隨機碰撞的掃地機更適合設計成“圓形機身”，以避免對家電家具造成磕碰、損傷；

第二，“圓形機身”更方便傳感器在機身周身部署，也更適合在緊湊的家庭環(huán)境下旋轉和移動。

于是，在弱人工智能時代，“圓形機身”既規(guī)避了掃地機對本就不完善的感知智能和認知智能的過度依賴，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。

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

既然“圓形機身”設計有這么多優(yōu)點，科沃斯為什么還要將掃地機機身設計成方形的呢？

這就不得不提到“圓形機身”設計一個無法規(guī)避的缺點——難以輕薄化。

尤其機身上方用于定位導航的LDS激光雷達，成了掃地機輕薄化道路上的一大阻礙。

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

實際上，在LDS激光雷達方案還沒有流行起來的2015年，科沃斯就曾嘗試推出過一款名為地寶D35（CEN350）的掃地機，這款采用“方形機身”設計的掃地機，一大主打特性正是輕薄。

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

2018年LDS激光雷達在掃地機上的普及，可以說是一次導航定位性能和清潔廣度之間的取舍。

在那個掃地機導航定位性能嚴重缺失的年代，這樣的選擇并不難做，而后來的掃地機爆發(fā)式增長也證明了，當時用導航定位能力換清潔廣度的選擇，確實做對了。

時隔多年后，當重新采用“方形機身”設計時，錢程稱，掃地機器人在智能和功能上的升級迭代，讓更輕薄的“方形機身”設計成為了可能。

而要想通過“方形機身”設計實現(xiàn)掃地機的輕薄化，關鍵在于找到一個原有LDS激光雷達的替代方案。

于是，科沃斯引入了半固態(tài)激光雷達。

02

激光雷達改弦易張

作為掃地機定位導航的靈魂部件，也是掃地機能夠上量的關鍵技術，激光雷達方案一直影響著掃地機的演進進程。

在引入激光雷達方案之前，除了iRobot極度推崇視覺方案、每年投入上千萬美元在視覺技術研發(fā)上之外，大部分廠商仍是基于紅外傳感、IMU慣導方案，彼時的掃地機運動能力并不理想。

直到2010年，LDS激光雷達技術正式被Neato引入到掃地機，掃地機才開始有了全局規(guī)劃能力。只不過，當時的激光雷達方案，還不足以支撐起掃地機在家庭復雜地形中的運行。

國內(nèi)掃地機上的LDS激光雷達方案進入成熟期是在2018年，也是在這一年，中國掃地機器人出貨量達到了613萬臺，同比增長45.2%，掃地機實現(xiàn)了一波階躍式增長。

這之后的幾年里，LDS激光雷達就成了掃地機定位導航的主力方案，與此同時，諸如3D結構光、RGB攝像頭等越來越多的傳感器也逐漸被調(diào)入到掃地機定位導航方案的新配方中。

LDS激光雷達原理上屬于機械式激光雷達，通過內(nèi)部電機帶動光機不斷旋轉，對周圍環(huán)境發(fā)射脈沖，經(jīng)由物體反射回來，從而實現(xiàn)三角測距。

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

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

后兩者摒棄了機械式激光雷達的旋轉模組，例如，相對于LDS激光雷達整個模組都需要轉動，半固態(tài)激光雷達只有旋轉鏡（轉鏡式）在旋轉。

自動駕駛領域資深行業(yè)人士郭嘉（化名）告訴鋅產(chǎn)業(yè)，“其實乘用車從2020年就開始采用半固態(tài)激光雷達，這對半固態(tài)激光雷達供應鏈成熟起到了一定的推動作用?！?/span>

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

半固態(tài)激光雷達國內(nèi)供應鏈的成熟，讓其進一步下沉到掃地機上成為了可能。

由于減少了旋轉器件，半固態(tài)激光雷達相較于機械式激光雷達結構更穩(wěn)定，理論壽命也變得更長。

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

這也是為什么科沃斯在將半固態(tài)激光雷達方案應用到掃地機上時，改用兩組收發(fā)器件來實現(xiàn)210°范圍的探測（中間重合的30°用于位置標定）的原因。

郭嘉告訴鋅產(chǎn)業(yè)，“由于增加了一組收發(fā)器件，光路也更加復雜，而兩組收發(fā)器件需要進行標定，對于SLAM算法也會有更高要求，有可能會進一步影響清潔效率。”

不過，他也指出，“由于使用環(huán)境不同，掃地機上的半固態(tài)激光雷達的設計難度遠比車用的要低，而且定位精度相對車用半固態(tài)激光雷達也會好一些，家庭環(huán)境幾十米內(nèi)做到1cm的定位精度并不難?！?/span>

至于“方形機身”設計+半固態(tài)激光雷達，在定位導航和清潔廣度的綜合能力上，是否優(yōu)于“圓形機身”設計+LDS激光雷達，一位掃地機行業(yè)資深人士陸遜（化名）告訴鋅產(chǎn)業(yè)：

““方形機身”設計運動邏輯更簡單，可以有效提高清潔效率；而從LDS激光雷達變成半固態(tài)激光雷達，綜合能力最多持平、大概率會下降。”

陸遜進一步指出，“單純從復雜程度來看，由于現(xiàn)在SLAM人才相對較少，在降低FOV情況下，還要將SLAM做好，難度會遠大于運動控制?！?/span>

不過，這一方案的出現(xiàn)，也確實讓掃地機再次走到了岔路口，在機身設計和激光雷達方案的選擇上，掃地機終于又有了一些不一樣，有了新的路線之爭。

而就清潔廣度而言，掃地機今年還面臨著第二個路線之爭。

03

邊角清潔的路線分歧

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

2022年，在解決了掃拖一體、掃地機自清潔、基站上下水等“重大”問題后，幾家掃地機廠商終于騰出精力來思考如何進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)通過自動洗拖布功能整頓了國內(nèi)掃地機行業(yè)的“網(wǎng)紅”團隊，他們在這一代掃地機上加入了一個小功能——“扭屁股”。

掃地機為什么需要“扭屁股”？

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

如果長期使用掃地機清潔地面而不進行任何補充清潔措施，可能會導致墻壁邊緣區(qū)域因為長期未清潔而積灰、積污。

針對這種情況，云鯨在設計掃地機的清潔路徑時發(fā)現(xiàn)，“圓形機身”掃地機通過“一步一扭”的方式，能夠有效貼近墻邊進行清潔。

基于這一發(fā)現(xiàn)，云鯨J3使用一種“特殊扭動前進”的運動姿態(tài)，定期對墻壁邊緣進行“補漏”，讓掃地機定期清潔墻根、墻角等盲區(qū)，以此來提升沿邊清潔能力。

邊角清潔能力弱，本質上也是由“圓形機身”這一結構設計的缺陷所致，而通過扭動機身，讓掃地機的拖布清潔到邊角地帶，則是通過軟件算法，對掃地機邊角清潔能力進行的一次優(yōu)化。

從后來產(chǎn)品迭代情況來看，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。

掃地機如同報了舞蹈班一樣，在這一年里，都開始扭動起來。

當然，不是所有掃地機都報了同一個舞蹈班。

2023年6月，追覓X20 Pro對外發(fā)布，這款產(chǎn)品同樣在邊角清潔上做了獨特的設計，不同的是，追覓在這款機型上嘗試了新的硬件方案——外擴機械臂。

具體而言，當這款掃地機在沿邊清潔時，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，一共研發(fā)了37種邊角清潔方案，由于當時追覓內(nèi)部也在研發(fā)仿生機器人，受到仿生機器人形態(tài)和多自由度的啟發(fā)，借鑒仿生機器人的特性，提出了一種仿生機械臂的方案。

隨后，通過理論計算對這些方案運動學、動力學相關參數(shù)一一進行校核，通過數(shù)字孿生（數(shù)值仿真）對這些方案在上千種應用場景中進行驗證和測試，最終將其中效果最好的這一仿生機械臂方案用到了今年發(fā)布的X20 Pro上。

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

當然，除了上述兩個方案，嚴格意義上來說，科沃斯的“方形機身”設計，是解決邊角清潔難的問題的另一個思路。

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

不過，陸遜告訴鋅產(chǎn)業(yè)，“這些升級實際上大都是對“圓形機身”設計本身缺點在‘打補丁’，掃地機還需要下一次質變。”

當然，掃地機行業(yè)在這一年的變化遠不止于此。

04

“不務正業(yè)”這些年

來自奧維云網(wǎng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2023年上半年，掃地機銷量為145萬臺，同比下滑5.39%，銷售額約為47億元，同比下滑了3.66%。

顯然，2023年的掃地機行業(yè)依然沉浸在沉沉暗夜之中。

就掃地機器人廠商而言，一方面，他們在積極求變。

引入“方形機身”設計，引入仿生機械臂，引入“扭屁股”算法，引入臟污識別傳感器，甚至大家還在嘗試引入更高級的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)的大部分掃地機主流廠商，都已經(jīng)分出精力在大模型相關技術進行布局、研發(fā)。

其中，科沃斯甚至還在今年8月對外發(fā)布了基于強化學習的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復用、產(chǎn)品拓品，甚至跨界。

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

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

這一年，掃地機依然沒能回歸增長曲線，但幾番路線之爭的上演，讓這個行業(yè)有了新的故事。

2023年，掃地機的新故事，仍在繼續(xù)。