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全网最小白的扫地机器人避障讲解
2023-03-17 14:01:27
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为什么有的扫地机会变成抹屎扫地机？
为什么有的扫地机经常漏扫，漏拖？
为什么有的扫地机会变成家庭碰碰车？
为什么有抹布抬升的扫地机还是会打湿地毯？
我们在选购扫地机的时候，除了清洁能力之外，最最最最应该看重的产品点是什么？
欢迎来到，走进科学之扫地机避障小白科普 —— 扫地机为啥能”自动驾驶“
当我们在选购扫地机器人的时候，无论是点开电商页面，或者是在直播间听主播讲解，关于避障的能力讲解往往是最同质化，最容易迷惑的。
市面3款主流扫地机的详情页避障介绍
讲道理，老汉我着实我没法直接从几方的话术中判断避障能力的强弱，在我匮乏的中文语料库中，也确实判断不出”懂你“，”聪明“和”有数“之间的差别。即使是更加进一步的研究，非研发人群，也很难比较出一个高低强弱。我在之前的文章里面在制作产品对比表格的时候，也是相当的为难。TrueDect 3D 3.0结构光 VS 结构光+多传感器融合 VS AI超感视觉摄像头+双线激光，颇有一种关公大战秦琼大战美少女战士的感觉。
于是老汉我连夜用翻找资料，同时用一次按脚的巨款支出请教了相关技术人员青哥，从硬件设备的角度，整理了一个史上最小白的扫盲深度雄文（软件算法的水太深，这里先不讨论）。
上才艺~
PART 1 最粗暴的比较避障能力的办法：数数
扫地机器人避障全零部件
简单的来说，扫地机能实现避障所依赖的硬件设备就是这1，2，3，4，5，5种传感器来实现智能避障的。从某种意义上来说，扫地机人行业重要一次技术爆炸就是在碰撞避障的基础上，加上了这些个硬件实现了智能化的避障。（当然了，用算法实现AI传感器融合技术也相当重要）。所以，当我们判断一个机器的避障能力的时候，一个最笨的办法就是数一数它的避障设备的多少，设备多一点就能力强一点，设备少一点就相对没有这么有优势。
举例：品牌A比较鸡贼只加配了LDS+悬崖传感器+超声波传感器，那他的避障能力就必然不如隔壁加配了所有硬件的老实孩子品牌B。
当然了，选购的时候，产品的电商页面或者直播间主播也不太会给标注好，自己费心问问客服，或者买回家对应着上面的图片数一数，基本就都有数了。
PART 2 避障硬件都有啥子用：用最省的钱选一个用的舒服的扫地机
避障硬件一张图全导盲
虽然说在选购的时候，直接硬件设备拉满的行为很帅，很酷炫。但那玩意贵哇，所有的硬件都是有成本的，基本上一个型号避障硬件拉满的时候，基本就是各大品牌压箱底的旗舰了。咱就是说，除了贵没缺点了。所有哇，稍微知道一下各个设备有啥用，自己用不上的时候，就不花这冤枉钱。
基础款必备避障设备 —— 悬崖传感器 + 超声波传感器 + LDS
一般来说，用于探测的悬崖传感器和超声波传感器是所有机器的标配，分别用于识别家里的悬崖和地毯。有一些富裕的朋友住大别墅，如果扫地机在二楼打扫，这时候没有悬崖传感器，扫地机很容易直接吧唧，直接冲下楼去。而有的朋友在使用扫地机器人的时候，发现明明有抹布自动抬升功能，但机器上地毯还是会打湿地毯，可能就是超声波传感器出了问题。人家机器不知道这是地毯。
LDS被认为是扫地机的“高德导航”，在头上发射激光，感知一个大概的障碍物位置，主要分为LDS与LDS-dToF两种，相对来说，后者的成本高一点，效果据说也略微好一些。一个没有LDS的扫地机器人基本就告别这个时代了，就基本没有避障能力和清洁覆盖率可言了。
一个最基础的扫地机器人，至少要有以上的三个传感器，由于悬崖和超声波过于的普及，几乎市面都不太宣传了。一个普通的家庭，没有儿童，没有宠物，家具不贵磕了不心疼，房间相对干净不乱，没有乱扔的数据线会被吸，基本上来说这个配置就够用了。
进阶避障设备 —— 线激光
仅仅依赖一个LDS来测距和避障有一个最重要的BUG —— 这玩意有高度的，比他矮的就测不到了。
扫地机LDS图示
那看不到的后果就是什么呢，有一些低矮的障碍会识别不到，直接撞上去。
凸出的沙发角会撞上
当然，碰撞的力度也不会特别的大，但对于机器和类似这种家具的磕破和损耗也是难以避免的。所以为了应对这一种情况，人们发明了线激光用来加持避障功能。
线激光精度高，对环境光无要求，可以补足LDS在前方的盲区。目前市面上主流的线激光方案是双线激光，也就是俗称的结构光，在电商详情页上面只要提到结构光，无论商家加入了多少的定语，其本质上就是线激光。
双线激光的原理（可以不用知道，知道他能补足LDS就行），主要是通过红外光对抗环境光构建一个3D的结构光，实现下方障碍的识别同时也更精准一定。但线激光也不是万能的，因为首先线激光是有频率的，使用发射频率更高的激光元器件也是各大厂家内卷的重要方向。另外，线激光难以识别障碍的种类（线激光不好判断颜色和质地），所以如果要实现更加智能的扫地机避障，比如自主清洁，智慧化清洁等就难以完成了。
即使如此，LDS + 线激光的方案已经可以满足绝大部分的家庭需求，只要家里的环境不是过于的复杂，或者有养宠有小孩等，基本上已经相当够用了。
双线激光的作业形式（识别功能不是双线激光实现的）
未来是你的——RGB摄像头避障
对于养宠人群和养娃人群，有一个灵魂痛点，就是小玩具和粪便的避障。试想一下，如果拖到了粪便，扫地机又没有识别并判断要避障，那这个房间就废了，就抹匀了，就BBQ了。
所以呢，这个摄像头避障的价值就出现了，类似与一个人脸识别上班打卡的逻辑，摄像头拍摄了障碍物，然后通过AI算法一顿识别，然后扫地机就知道了，这个东西是奥力给，要躲避它，这个痛点就理想化的解决了。
市面上扫地机的摄像头视觉避障，主要分为黑白摄像头和RGB摄像头，其中RGB是彩色的，识别效果相对好一些，当然价位也高一些。同时呢，扫地机的“机器人化”，其实也是得益于RGB摄像头的视觉采集，在未来要实现“自动驾驶”级别的智能清扫，其本质就是对于摄像头和AI的组合升级。
但是，基于RGB摄像头的识别能力，并不是百分之百准确的。无论是科沃斯X1，还是石头G10s，他们能识别的避障物品中都包含了宠物粪便，但在社会化口碑平台（某红书），还是有很多的避障识别的吐槽。也就是说宠物避障是存在概率的，确实不是百分之百能做到。（那毕竟形状，颜色和形态千奇百怪，目前的技术也不是能百分之百的识别。）
总之，一句话，摄像头视觉避障从某种意义上，是可以代表这一款机器的避障上限水平的。但是，认为有了这个避障就可以完全不抹屎还是不现实的，您还是早起记得去遛一遛狗吧。
PART 3 市面上主要机型的扫地机器人避障硬件配置情况
市面主要产品机型的避障硬件方案
那么，为了大家可以更好的进行产品的选购，这里也列举了市面上主要的扫地机的避障方案，所以的数据都来自于电商详情页的整理和各平台的大佬总结的汇总。（十分的幸苦，老板们惠存，如果我写的不对可以私信我修改）
从图中可以看到，避障配置最好的机型有：追觅X10 尊享版 , 追觅X10和石头G10s Pro三款机器（LED补光是为了在晚上光线不足的情况下实现避障）。
最后总结一下，确实也不能武断的就认为这三款机器的避障能力就最强。但是，至少愿意在用户都不太了解的避障硬件上下功夫，投入成本， 我认为至少是可以看出品牌方的满满诚意的。
最后的最后：
我发现在各大品牌的中档价位的机器里面，只有追觅的S10系列是加配LDS + 线激光 + RGB摄像头的。从避障硬件的成本上来看，其性价比是不错，在这里也小小小的挂一个链接，老板们有兴趣可以多看看测评，进一步的了解一下。
作者声明本文无利益相关，欢迎值友理性交流，和谐讨论～
