智能家居也能物美价廉：高性价比扫地机器人选购攻略

前言

提到智能家居，大多数人心中第一个想到的可能就是高企的价格。然而实际上随着技术的发展和规模化带来的制造成本下降，很多在以前看来遥不可及的技术已经走入寻常百姓的家庭中了。而诸如扫地机器人这样的智能家电，可以说是其中的代表之一。

后文将按照下方的目录来进行介绍：

扫地机器人的源起与发展

扫地机器人（Robotic Vacuum Cleaner）的技术起源自1990年的MIT（麻省理工学院）人工智能实验室，三位年轻的工程师（Colin Angel、Helen Greiner 和Rodney Brooks）将原先用于军事上的排雷机器人的相关技术用于扫地机，从而达到了尽可能高的覆盖率和清扫效率。在此之前，扫地机器人的概念只停留在科幻小说和影视作品之中。而第一台真正商业化的产品，则是诞生于1996年的三叶虫（Trilobite），当然其使用的还是相对比较落后的随机碰撞算法。

2010年Neato首次在扫地机器人中引入激光雷达传感器来辅助建图和定位，从而将清扫的覆盖率和效率提高了一个层级。

2016年随着国产厂商的发展，扫地机器人的价格有了大幅度的下降，但是主流扫地机器人价格仍维持在2000元以上。

扫地机器人的技术原理

扫地机器人是一个相对复杂的综合系统，其涵盖了机械、电子、流体力学、地图导航等多个学科。从下面的架构图就可以看到，仅是电机就包括了风机电机、边刷电机、滚轮电机在内的多达5个。此外还有包括红外、碰撞、跌落、激光雷达、3D结构光等多种传感器。

要了解扫地机器人的产品定位和价格分布，就需要先了解其技术发展与迭代。前文就提到过，扫地机器人一开始完全是采用随机碰撞算法的，这可以理解为基本没有规划能力。因为清扫的区域很随机，完全是通过碰撞转向等方式来完成移动，给予其较长的时间，或许能把整个区域覆盖。这可以理解为扫地机器人行业在初始阶段的一种导航方式，只是解决了有无的问题，但并未达到高效的程度。仍然有着漏扫、路线混乱、重复扫、无法避障等诸多问题。目前千元以下的低端产品，依然采用这种方式。不过得益于目前的算法，以及传感器增加，其效果不像当年那么难堪了，但与有智能路径规划的产品相比，依然差距较大。

扫地机器人要完成智能路径规划，能够自主工作，第一步就是需要完成地图的建立（Mapping）和位置的感知（Positioning）。这时SLAM就登场了，SLAM全称为Simultaneous Localization and Mapping，即同步定位与地图构建。是指机器人处在未知环境中，首先需要估计自己的状态（定位），同时建立周围环境的地图（建图）。SLAM是路径规划及许多其他任务的前提，是实现机器人自主性的关键。从下面的系统框架图就能看出，SLAM会基于传感器采集与发布的数据，进行对应的感知、规划与控制操作，进而实现扫地机器人的自主导航：

在自主导航中，又分为几种不同的技术层级。首先是较早被使用的基于陀螺仪和加速度计的惯性导航系统。这种方案在市面上1000元-1500元价位段的产品中较为常见。其原理就是利用高精度陀螺仪、加速度计、里程计和各种传感器收集数据，并对数据进行融合与处理，通过导航算法实现弓形清扫路径规划，详情如下面笔者规制的图片所示。该方案可实现路径规划，并完成有规律的弓字形清扫。可以实现初级的全局地图，规划能力稍弱，是行业中比较初级的导航方式。局部规划（惯性导航）机型在100平米以内的中小户型下，也有不错的清扫效果。

更进一步的也是成本更高的方案，则是将传感器升级为激光雷达或摄像头（可见光或dTOF），来实现全局的智能规划。全局规划技术的主要实现方式是基于SLAM技术。针对局部规划差生的误差，用视觉/激光雷达去弥补误差，并形成全局地图。可实现续扫回充等功能，多见于市面上价格2000元以上的机型。而基于LiDAR的SLAM与vSLAM又有所区别，两者各有优劣，具体的优缺点总结如下图：

当然，目前的扫地机器人正朝着多模态融合的技术方向发展，即联合使用激光雷达、3D结构光或dToF等多种传感器，来为智能的导航与避障提供更多的信息。这样使得扫地机器人在规划路径与避障时变得更为智能，当然这也对处理器的性能和算法提出了新的挑战。

机型推荐与介绍

最近几年，海外的智能扫地机厂商受到了国内厂商很大的冲击。而在国内出海的厂商中，深圳乐帆（Lefant）算是其中比较有代表性的一家。Lefant 乐帆是深圳市乐航科技有限公司旗下扫地机器人品牌，专注于智能扫地机器人技术和产品，集研发、制造和营销为一体，秉承“致力于品质生活的体验与探索”的品牌使命，在扫地机器人技术及应用领域，专注研发并整合行业供应链资源，致力于提供扫地机器人解决方案规划。Lefant 是家庭清洁服务机器人专业智造者品牌，创新一体机设计，自研 Freemove 避障脱困技术，开启扫地机器人 2.0 时代，专业从事家庭清扫服务机器人的研发、设计、制造和销售。Lefant 始终致力于为用户带来好的使用体验，旨在让用户享受由机器人参与的现代智能家居生活。2021 年 11 月 11 日，Lefant 正式入驻 OPPO 智美生活。

从网上公开的数据来看，Lefant拥有上百项国家专利，其中含金量最高的发明专利就有30项，几乎都是扫地机器人相关的内容：

例如其中的三角形吸入口设计，相比滚刷而言，具有不易被毛发卡住的优势：

笔者在相关专利网站上查询了一下，发现这种独特的风道设计，也是乐帆的专利技术：

那么Lefant品牌的具体产品有哪些呢？接着来看一下乐帆的具体机型：

乐帆Lefant 扫地机器人N1（接入OPPO智美生活）

乐帆N1是一款接入了OPPO智美生活的扫拖一体机器人。采用了专利的吸口式设计，不缠毛发。双边刷设计，机身小巧，可进入沙发底。采用Freemove 2.0算法，支持智能避障和弓形规划清扫，覆盖率更高。不会从桌面跌落，多达四档吸力，可吸毛发，瓜子，黄豆钢珠。可搭载一次性拖布，免洗避免越拖越脏的尴尬。

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外壳采用磨砂钢化玻璃面盖，使用久了也跟新的一样，避免脏指纹。

N1本质上来说是一款采用陀螺仪惯导的扫拖一体机，前方布置了多达26只红外传感器，从而结合相关的算法，达到了不碰撞就能避障的效果，这样的无撞板机在业内是很少见的：

尘盒容量达到了550mL，不输给很多大型的扫地机器人，使得两周一清成为了可能。采用HEPA滤网保证过滤效果，续航也是高达210分钟。

Lefant乐帆 扫地机器人M210

乐帆M210是一款在海外热销的机型，同样采用了陀螺仪惯性导航。专利吸口式设计，不缠毛发，吸力可吸毛发、瓜子壳、黄豆等。机身小巧，覆盖率更高。续航时间达到了100分钟。

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搭载Freemove 2.0算法，意味着这款扫地机同样支持多种清扫模式：

搜索了一下，发现在美亚上，这款机型的销量的确非常不错。价格和国内也差不多，可见国内的定价还是比较厚道的：

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目前已经有多达3262条评论，客户总体评分在4.2分，以好评居多：

从美亚的机型对比上可以看出，几款扫地机的主要差别在于吸力的不同。

另外，从上图可以看到：最新的款式F1是基于Freemove 3.0算法的，也就是说是使用激光雷达SLAM来建图和定位的，可见乐帆的研发水平是比较高的。

Lefant乐帆 扫地机器人M210S

乐帆M210S同样是海外热销的机型，可以看作是M210的吸力增强版本，其吸力由1800Pa升级到了2000Pa。

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另外，两者的外观设计也有所不同，M210是相对硬朗的棱线设计，而M210S是相对圆润的极简设计：

乐帆扫地机器人的随机配件也十分丰富，除了充电底座、大容量尘盒外，还有拖布、边刷等耗材：

Lefant乐帆 家用蒸汽拖把

对于扫地机器人不便清洁的局部污渍或是需要高温杀菌的场景，就是蒸汽拖把大展身手的时候了：

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乐帆家用蒸汽拖把支持高温140℃杀菌，杀菌率达到了99%。对于床底、沙发和高处等位置也能轻松清洁。低重心的设计，使得操作更为更轻盈。

电源线长达5米，适用场景广泛。各类地板都适合，不损坏地板材质。即拖即干，不留水渍。

总结

智能家居也能好用不贵，Lefant乐帆的清洁类家电就是其中的代表。相关机型在海外亚马逊的热销与好评，已经成为其表现的背书。乐帆的扫地机采用陀螺仪惯导，以亲民的价格实现了机器人的智能路径规划。

尤其是N1作为一款千元左右的机型，搭载了Freemove 2.0技术，不仅具备多达六种清扫模式，同时具备专利的吸口设计、大容量尘盒、长电池续航和出色的工业设计，并且支持接入OPPO生态链，整体性价比较为突出，非常值得20-140㎡户型的用户选购。

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