Dyson 360 Heurist 扫地机拆解

几个月前，我有做过一期Dyson 360 Heurist扫地机的测试节目，这是一款纯扫地的机器，体型小巧，发布时售价799英镑，现在小黄鱼只要200多，今天来拆解它，看看它的内部设计，看看有哪些可取之处，也许可以给现在或以后的扫地机设计提供一些参考。

这个是视频版本，不喜欢看文字的，可以看这个：

以下是图文版本。

拆机后整理出的全部零件一览：

先看一下外观能看到的部分。

产品外观概况

就用一段视频来介绍了，机身直径很小，所以看上去有点厚，占高度较多的原因是因为它的气旋结构；只有扫地功能，滚刷几乎横贯机身宽度，两侧履带式驱动轮，前方万向轮带有动态抬升设计；顶部鱼眼摄像头，前方两侧有避障传感器模组：

接下来，分门别类对内部进行拆解、分析。

尘气分离系统

本质上，这还是一台吸尘器，只是增加了室内移动能力而变成一台自动吸尘器。

而尘气分离是现代吸尘器的核心设计，也是Dyson的看家本领。

在这方面，Heurist体现了Dyson的严谨设计和配置，它比目前所有扫地机都要高级的多，它采用了4级：

首先是初筛滤网，它把毫米级尺寸以上的颗粒物拦截在尘盒里，做了第一道防护：

其次是8个小锥体的气旋分离，它在高速气流和流向配合下，利用离心力使得小颗粒物贴壁滑落，掉入到尘盒中，这一级有效的降低了灰尘对后级滤芯的污染，大幅延长了耗材式滤网的寿命，这是第二道防护（值得一提的是，Heurist的气旋可以轻松拆解清洗，比吸尘器的气旋要容易很多）：

这个三角体的滤网，位于尘盒与电机之间的风道中，有效的保护了灰尘进入电机部位，保持电机仓的洁净度，避免长期使用后的性能衰减：

最后一个超大面积HEPA滤网，是为了出风口排出的空气具备呼吸安全的高等级防护：

反过来看最后一道HEPA滤芯的出口面，即使这台机器被重度使用过，依旧白净：

这样四级防护，有技术细节，也有扎实用料，而作为对比，现在的扫地机产品普遍只有尘盒上的小尺寸滤芯一级过滤，而这类滤芯重负荷扫地一次，几乎就塞满了，吸尘时气流不畅，性能会明显降低；或者可以这么说，现在的扫地机主要是靠滚刷扫进去的：

这部分的问题我几年前提过，扫地机产品作为吸尘产品，应该注重过滤设计以保证吸力稳定性，但可能受限于机身尺寸（气旋对锥体尺寸的要求），只有早期的三星扫地机有类似设计理念。

动力电机部分

Heurist采用了2个履带式的驱动轮，通过转速差控制可实现转向，履带的优势是触地面积大，摩擦力强，不易打滑，通过齿轮带动履带的结构，齿轮是塑料的，我想这也是扫地机的设计使用寿命较短，无需考虑强度问题，不过履带轮比较容易缠入垃圾：

驱动电机是2个Nidec的20N575H012，查不到这个型号，应该是定制款。

通过它的3芯+6芯接口分析，较粗三芯彼此电阻一致，应该是集成了高精度霍尔编码器（或磁性编码器）的“三相直流无刷减速电机“，通过编码器可以计算出转速、轮子转动角度等，所以等同于是一个小型的伺服电机。

滚刷部分的全部结构件如下：

齿轮+皮带驱动结构，电机是Nidec的22N575H021，类型接口与前面的驱动轮电机一致，尺寸、功率略有差异：

风机部分，是一颗Dyson于2009年自研的V2电机，在当年就已经达到了惊人的104000转/每分钟的转速，被用在早期多个型号的戴森无线吸尘器上，性能是很强的。

电路板、芯片部分

为了便于理解，我把电路归纳为系统板、外设板。

系统板是整机核心部分，负责整机操作系统运行、任务调度、定位建图、图像处理、避障算法、人机交互、无线通信等。

CPU为Intel的Atom x5-Z8350低功耗处理器，4核1.44GHz，常用于低功耗的平板电脑、轻薄本以及各类嵌入式工业控制设备中：

内存型号为H5TC4G63EFR，单颗容量512MB，正反面各2颗，一共4颗组成32位、2GB容量的DDR3。

闪存芯片上贴着Sandisk8G，应该就是一颗EMMC。

CPU边上的是配套的电源管理芯片，德州仪器（TI）的SND9039A2，为主芯片提供多路低压电源信号，和定制化的上电时序。

再看外设板，它主要负责传感器接入、电机驱动，简单说就是信号采集和输出控制，这部分对实时性要求较高，且路数多，所以一般会通过一颗MCU来进行管理。

外设板其实没什么好讲的，MCU用的是MSP430：

传感方案

最显眼的是外露的顶部镜头凸起的鱼眼摄像头。

感光器件没有丝印，网上信息为安森美的CMOS模组，这是戴森特意选用的工业级全局快门芯片，保证帧与帧之间的环境特征点绝对对齐，没有果冻效应，但是物理分辨率其实非常低，只有640 x 480的VGA水准，对于SLAM来说精度够用且不会占用太多CPU算力。

那么它是如果实现定位导航的？大概率是在画面中识别出房间的特征点：比如天花板的吊顶、角落、门框、墙角线条等。

摄像头镜头周边环绕8颗大功率白光LED灯珠，用于弱光下的照明，金黄色的金属外壳用于散热：

接着是避障模组，在机器前方左右各一组黑色窗口内，我对其中一组做了拆解：

每一组传感器里面，实际上是4个不同功率、不同朝向ToF传感器，每个传感器都是一发一收，通过红外信号遇到障碍物反射的飞行时间计算出距离，用来确保机身前方、侧方甚至下方的安全性：

其中金属铝包裹DIP封装的模组1功率较大，方向朝前，是主避障传感器，甚至可能有一定的建图辅助功能。

这一组用了一颗Intersil的专用处理芯片 ISL29501：

另外3组是ST的点ToF，封装略有不同，功率、测距范围有差异，4个传感器统一由一颗轻量级MCU、Atmel的ATSAMD20来处理。

主机底部还有一个类似RFID标签的东西，估计是2个作用，和充电座配对的，以及判断主机归位可靠后才开始充电：

电池部分

电池模组的设计是可替换的，无需拆解整机外壳，仅需拧下几颗螺丝，外面的丝印能看到它的参数，内部应该是12节圆柱体锂电池，4个大面积电极片，推测应该不带有数据通信，细拆就不拆了，里面肯定有电池管理电路，按照以往对dyson的了解，为了吸力稳定性，它们对电池一致性的要求是很高的。

发现的问题

尽管在很多结构细节上看到Heurist有很多密封圈的设计，但是拆机时，机器内部还是混进了不少细毛、灰尘颗粒，过程中我发现有一个地方可能存在问题。

在主刷仓到尘盒的风道中，有一个拼接的结构件，而这个地方是用橡胶圈+透明软胶固定的，我这台机器的胶已经脱落了：

总结

这台机器我是几年前在咸鱼上1500大洋买的，没有用过很多次，受不了它的噪声，现在咸鱼200多就能买到了。

只能当作乐高玩具拆着玩，Dyson的产品兼具精密设计和工业美学，值得研究，能看到这样一台机器的背后，是多少工程师、无数岁月的努力，消费电子的残酷性显露无疑。

虽然Heurist并没有成为一款成功的产品，但它是Dyson从手动清洁工具到自动化产品的一种尝试，从内部的设计、用料，可以看出来它是吸尘效率和稳定性优先的设计理念，在某些方面的性能是吊打现在的产品的；换句话说，它没有给你多样的功能，但是承诺的基础功能力求极致。

我们也能看出，Dyson在新消费时代背景下，它的纠结之处，不想放弃自己的核心优势，但又不得不向新趋势妥协，有时候过于严谨、追求完美、背负用户较高期待的研发风格，会错失很多机会。

观察很多科技企业，尤其是对于一些知名品牌而言，保持创新动力不难，但是持续找到革命性的创新，几乎是不可能的。

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