一、前言给扫地机器人加摄像头 是噱头?还是趋势?
不知不觉,扫地机器人发展至今已经整整23年,越来越成为智能家电当中的潜力股。
出生于1997年的第一代扫地机器人因为庞大的机身,连沙发、桌子底下都进不去,同时也不能实现拖地功能,被简单用作扫帚、吸尘器的替代品。
后来,厂商们为扫地机器人加身的元器件、功能越来越,以石头扫地机器人为例,为了免去再买一个拖地机的麻烦,其早早地推出了扫拖一体机;为了让扫地机不到处乱跑,其献出软件级的虚拟墙以及软件禁区。
近些年,石头扫地机器人甚至还拥有了一键分区功能,支持选区清扫、划区清扫,想扫哪个房间就扫哪个房间,对于住在大房子的用户而言尤为友善。
厂商们都在积极探索扫地机器人清洁本身之外的事情,在同类产品同质化的情况下,以不断推陈出新的功能和小细节影响着用户的决策。
起初,一些人会认为扫地机器人厂商做这些东西是“制造噱头”,担心基础功能做不好,新功能用起来鸡肋,其实不然。
比如,刚刚说到最早的扫地机器人是只能用来扫地,一些产品尝试加入拖地功能被认为是余,然而现在大家已经可以看到扫拖一体机几乎已经完全普及,扫拖一体的机器人不仅节省了购入拖地机的成本,同时大大方便了我们的使用和生活,以致于现在很难再看到单一扫地机的身影。
不过从目前的情况看,扫地机器人所实现的功能还对单一,依然有很大的潜力尚未开发出来,待开发空间仍然非常充足。
时下最火热的趋势是为扫地机器人加装摄像头,石头也顺势推出旗下首款带摄像头的扫地机器人——石头扫地机器人T7 Pro,并且生来就是双目。
不过需要注意的是,石头扫地机器人T7 Pro并不是司空见惯的SLAM产品,其采用AI双目避障 LDS激光导航,该方案此前长期在业界被束之于高价位专属的高阁,难以普及。这次石头担负的又是“砸场子”和普及者的角色——售价3899元,新品首发到手价3299元。
那么加装的摄像头模组“感知强不强”?现阶段是噱头还是真的有用途?比目前市场上大量的单目机器人有没有什么本质的差别?接下来我们通过详细评测来探究了解一下。
二、外观速览形似T7 “双眼”瞩目
外形上,石头扫地机器人T7 Pro继续保持着和石头扫地机器人T7基本一致的模块化设计和外观,不过在细节上又做了些许微调,使得整个扫地机器人的人机交互部分加合理。就让我们一起来看看吧。
包装一如既往的石头风格。坚硬的瓦楞纸板箱体可以很好地保护机器,简单的印上勾线图和名称可以简单明了的分辨不同型号的机器。
取出本体,三个物理按键的样子比过去有所改变,顶面变化不大。
凸起的LDS激光传感器,扫地机器人启动时会快速旋转,扫描周围的地形和障碍信息。同时可以看到T7 Pro比T7出了2颗500W像素的120°广角摄像头,这也是让T7与T7 Pro差异最大之处,它到底有什么用处,接下来我们会详细来说。
石头扫地机器人T7 Pro的“屁股”上有一个可拆卸的水箱。恒压电控水箱将水箱、拖板分离,不用时取下拖板即可在蓄水状态下进行普通清扫。特别值得一提的是它采用了抽屉式的设计,不用翻面就可以轻松取下。
打开顶面盖板,能看到尘盒和清洁刷。尘盒右上方还有Wi-Fi指示灯和重置按钮。
尘盒,滤网都可分离且支持水洗
这是底部的情况,转向轮、驱动轮、主刷、边刷,六个悬崖传感器一览无余。
驱动轮可升降且采用了橡胶轮胎皮,抓地力强,最高能够跨过2cm的障碍。
主刷不仅可以快速取出,两边的轴承也能快速拆除,轻松清理毛发缠绕。
石头扫地机器人T7 Pro支持扫拖一体,拖板安装后放置在后部,先扫后拖,保证了清扫的效果。
充电基座的个头比过去要大一些,应该是为提高机器人回充的速度和准确度。
三、不再无奈二选一 详解能双目避障的石头全新算法系统
如果你看过此前笔者写过的各型扫地机器人评测,那么信对频频出现的“SLAM”会留有印象。
SLAM是“Simultaneous Localization and Mapping”的缩写,翻译过来可以叫它“同步定位与建图”,具体指的是机器人一边计算自己的位置一边规划地图的过程,针对的也就是扫地机器人在哪里、周围是什么的问题,包含定位和建图这两方面,并基于此规划路径躲避障碍。
过去在扫地机器人当中出现的方案可以分为两大传统派系,一个是激光SLAM,另一个就是视觉SLAM。
我们此前测试过的扫地机器人基本全都是激光SLAM型的机器,它们依靠发射激光光束,然后再弹回来,以此测绘出机器人和目标地点的距离形成二维图像。一次得到周围障碍点的角度和距离,优点是采集速度快、计算量小,而弊端也显而易见,是无法探测透明的物体,并且很难在大面积户型精准定位。
视觉SLAM则是能看到真实环境,它以摄像头为传感器,对于环境的区分度高,不过需要高的算力,每秒采集帧图像,实现高清摄像定位,同步SLAM构图,然而大量的单目视觉SLAM扫地机器人在光线昏暗或无光环境当中难以准确定位。
有没有一种可能让视频功能与激光SLAM结合起来,优势互补?
连石头自己都表示——全新的RR mason 算法系统是石头最键的软实力,其负责管理分发传感器采集的环境数据,交由“感知与建图算法”进行数据融合与分析,然后“导航与运动算法”根据分析结果进行动态导航及规划。
同时可以注意到的是,就是石头扫地机器人T7 Pro的视频功能并不是视觉SLAM,其SLAM部分仍然是由激光承担,毕竟视觉SLAM核心是定位与建图,只是本质是用图像上提取的特征点,而石头扫地机器人T7 Pro的视频功能承担的责任是进行AI识别。
笔者在测试当中发现,在同一户型下,石头扫地机器人T7 Pro的建图速度、清扫面积上都要领先于过去的纯LDS激光雷达产品,比如在一些角落当中,由于桌腿和凳腿及其他杂物的干扰,导致传统的LDS雷达不能精确识别避障,会直接略过,而石头扫地机器人凭借双目加持能够巧妙规划工作路径绕行进入。
——为什么说双目碾压单目?
视觉识别系统通常来说可以包括一个或两个摄像头。单一的照片只具有二维信息,犹如2D电影,并无直接的空间感,只有靠我们自己依靠“物体遮挡、近大远小”等生活经验脑补,故单一的摄像头获取到的信息及其有限,并不能直接得到我们想要的效果(当然能够通过一些其他手段辅助获取,但是此项还不成熟,并没有大规模验证)。
类比到机器视觉中,单个摄像头的图片信息无法获取到场景中每个物体与镜头的距离系,即缺少第三个维度。
双目技术原理
单一的图片具有很强的迷惑性和不确定性,尤其是现实生活中的场景极度复杂,单个摄像头发生视觉误算的概率非常大,可能会计算错物体的实际距离。
所以这便需要扫地机器人从单个摄像头升级到两个摄像头,即立体视觉,直接提供第三个维度的信息,也就是景深信息。所以搭载单个摄像头的扫地机把所有物体都识别成二维物体,并不是三维立体。
对单目来说,要想获得距离信息,必须先识别目标单目测距和 3D 估计靠的是检测目标的 Bounding Box(BB),对于未识别的物体,该系统就无法估计其距离,比如如果闭着一只眼睛,对于不认识的的东西是没办法估计其大小和距离的。
也就是说单目扫地机器人只能对预先训练好的物体进行估算,但实际家庭环境千差万别,不可能对所有会造成卡困物体都进行训练。需要假设物体是在地面上,如果实际不是则会导致测距误差,比如物体在厚地毯上。把物体作为一个立方体看待,只是粗略估算,并不是精确测距,并不知道物体实际的3D形状,会导致漏扫。
四、躲“粑粑”高能实测!
石头扫地机器人T7 Pro的软件算法是基于扫地机平台性能实现的,同时利用视觉系统采集的环境信息(测距避开通用障碍物,单目无此特性),结合 AI 物体识别算法,帮助机器人精准获取的障碍物属性信息,以此实现扫地机的主动智能避障,对不同障碍物采用不同的避障策略,评估避让距离,以兼顾清扫覆盖度和避障成功率。
既然采用了AI,就意味着扫地机器人能够通过AI天赋的机器学习属性不断增加识别种类,目前石头扫地机器人T7 Pro已经支持体重秤、风扇/吧台椅底座、鞋子、插线板、线团、“粑粑”等6 类物体,OTA 后续第一期计划新增袜子、簸箕、U型椅等常见杂物,信未来增加的可识别物体会越来越。
我们接下来请出“粑粑”(放心,是以假乱真的整蛊玩具)、风扇底座、鞋子等杂物来实测感受一下。
为了减少视觉冲击 已对“粑粑”(模型玩具)打码处理
传统的扫地机器人主要判定障碍物的方式还都是通过红外或超声波扫描传感器,可以识别比较大的障碍物,但并不知道障碍物是什么,这就出现了一个问题,什么障碍物需要躲避,什么障碍物可以越过都是判定不了的。
而石头扫地机器人T7 Pro通过前置的AI双摄,利用视觉识别技术,可以像人眼睛样识别障碍物,通过以上实测可以看到石头扫地机器人T7 Pro完美识别常见的障碍物,主动绕行避开障碍。
值得一提的是,石头扫地机器人T7 Pro对不同障碍物采用不同的避障策略,评估避让距离,以兼顾清扫覆盖度和避障成功率普通障碍物<鞋类/体重秤/吧台椅底座/风扇底座<插线板<一团电源线<粑粑(避障距离越来越大)。
躲“粑粑”(模型玩具)
值得一提的是,为了好处理双目数据,石头为T7 Pro配备了骁龙8核处理器APQ8053(也就是没有基带的骁龙625),8核Cortex A53应对、处理图像数据游刃有余。
而且,石头扫地机器人T7 Pro可以实现全天候的避障,为了做到沙发底下,床底下,晚上等昏暗环境也能正常识别,其使用红外光补光(红外是不可见光,不会打扰用户)。
暗光环境图像依然清晰 并准确识别障碍物
根据我们的了解,在普通摄像头内部一般有一个 IR-cut filter,其带来了一个矛盾——为了提高图像生成质量会把红外光滤掉(不接受红外光线)。而为了在昏暗环境,又需要接收红外光。
为了解决这个矛盾,石头在摄像头内部把IR-cut filter换成了RGB IR双通的滤波片,白天强光下,红外补光灯不打开,摄像头内部的 Sensor 主要接收可见光;夜晚暗光下,红外补光灯自动打开,摄像头内部的 Sensor 主要接收红外光。
这样“大动刀子”的修改调整是在扫地机器人品类当中独一份的。
——日常避障、脱困
石头扫地机器人T7 Pro在双目避障领衔的全新算法加持下,避障、脱困都有了加显著的改善。简单拿来说,遇到障碍,它不再会“横冲直撞”,而是精准的描边,保证清扫面积的同时让自己能够顺利通过,不被卡死。
行进中避开障碍
自主脱困
清扫过程中碰见障碍它能够自主脱困。此外,石头扫地机器人T7 Pro对于小台阶也有一定的翻越能力。最大支持2cm高度差的翻越,像阳台、厨房一些会设置高度差的房间也可自由进入清理。
五、清洗维护全快拆设计清理方便
虽然扫地机器人十分方便快捷,但是清理尘盒、注满水箱、换拖布．．．这些日常的清洗维护都需要用户来亲自完成,设计上是否便捷也至重要。
在这次的水箱设计上,石头扫地机器人T7 Pro的设计十分贴心。水箱、拖板全部采用抽屉式的设计,安装、拆卸时你不用在费力的翻转整个扫地机器人,扣动按钮向后拉动,这些部件都可以轻松取出。
在清洁、维护的便利性上,石头扫地机器人T7 Pro表现的也当优秀。主刷、尘盒、拖布,这些比较脏的部件都可以快速拆卸,用水冲洗。
打开前盖板 就可以直接取出尘盒
取主刷动图
主刷轴承可以快拆 方便对缠绕的毛发进行清理
此外,拖板上的拖布也采用了卡槽 魔术贴的固定方式。每次拖地后,都可以快速取下对拖布进行清洁。如果你觉得清理拖布也很麻烦,你也可以选择一次性拖布使用。99块钱即可购买60片,便宜实惠,也足够你用上好久。
总的来说,石头扫地机器人T7 Pro在清洁、维护上的便利性设计,在同类产品可谓独树一帜,这才是一台不麻烦人的扫地机器人该有的样子。
六、总结有娃、萌宠家庭的刚需机器人
石头扫地机器人T7 Pro解决了扫地机常常身陷卡困、误踩“雷区”的痛点,为追求前沿技术、享受品质生活,特别是家有萌宠、萌娃的用户而言提供了一个可靠的选择。
对于行业而言,石头扫地机器人T7 Pro采用AI双目避障 LDS激光导航,该方案此前长期在业界被束之于高价位专属的高阁,难以普及。这次石头担负的又是“砸场子”和普及者的角色——售价3899元,新品首发到手价3299元。可以看到2020年后势必有的扫地机器人产品会跟随石头的脚步推出方案的产品,导向扫地机器人新一波的竞争态势。
石头扫地机器人T7 Pro采用的AI双目避障,让扫地机器人真正有了一双“眼镜”,同时红外摄像的加入让其即便在夜间也能正常工作、识别周遭物体。
当我们选择购买扫地机器人时,动机其实非常纯粹,最终目标无非就是提高生活质量,让自己好的”偷懒“。不过,许人在挑选产品时却陷入了误区,总是注那些吸力、容积之类的硬件参数,而忽略了机器人的实际使用体验。
机器人“头脑”往往比他们的硬件性能值得注,事实上,这也恰恰是不同厂商的机器间最大的差异点。如今扫地机器人的硬件性能基本大同小异,这种时候,哪一个产品能让用户用得最舒心,哪一个就越能得到消费者的青睐。
在双目加持下,石头扫地机器人T7 Pro无论是环境识别速度还是清扫速度都当的快,行进路径和避障路线的选择也都是最优解,每次运行都会实时扫描环境,新地图,进行路径计算,你大可不必为它操心。
甚至最令人头疼的清洁维护问题在石头扫地机器人T7 Pro也并不存在。全身个键部件全部支持快拆,水箱及拖板均采用抽屉式设计,一按一拉全部取出,都支持水洗晾晒,就算你笨手笨脚,这些操作也当容易。
最后在石头扫地机器人T7与T7 Pro的选择上,我们建议如下家里地面杂物较少,没有宠物或者小孩的用户推荐具性价比的石头扫地机器人 T7;如果喜欢前沿技术,有小孩或者宠物,T7 Pro是最佳选择。T7 与 T7 Pro 基础功能一样,清扫和拖地能力一致,T7 Pro 只是了AI双目系统以及高通8核CPU。
整体来说,石头扫地机器人T7 Pro是其对扫地机器人产品及其形态的一个大胆尝试,新品首发到手价仅3299元,较比目前高端旗舰扫地机器人市场的价格区间来看,这样的定价堪称“真香”,喜欢新科技、享受品质生活的人群而言,可以说是刚需。